Selama hampir dua abad, hubungan antara cahaya, magnetisme, dan material telah dipahami melalui efek Faraday —sebuah fenomena yang pertama kali diamati oleh Michael Faraday pada tahun 1845. Penelitian baru kini menunjukkan bahwa hubungan ini lebih bernuansa daripada yang diyakini sebelumnya, dengan komponen magnetik cahaya memainkan peran yang sangat penting dalam interaksinya dengan material tertentu.
Efek Faraday Asli: Tinjauan Sejarah
Faraday menemukan bahwa ketika cahaya melewati zat tertentu (seperti kaca yang dicampur dengan asam boraks dan timbal oksida) saat terkena medan magnet, polarisasinya berputar. Penjelasan yang ada menyatakan bahwa rotasi ini terjadi karena interaksi antara medan magnet, muatan listrik di dalam material, dan komponen listrik cahaya itu sendiri.
Asumsinya adalah bahwa komponen magnetis cahaya hanya mempunyai pengaruh kecil atau bahkan tidak berpengaruh sama sekali. Model ini telah diterima selama hampir dua abad.
Temuan Baru: Komponen Magnetik Melangkah Maju
Peneliti Amir Capua dan Benjamin Assouline di Universitas Ibrani Yerusalem telah menantang asumsi lama ini. Perhitungan mereka menunjukkan bahwa, dalam kondisi tertentu, komponen magnetik cahaya * memang * berinteraksi dengan material, berpotensi menyebabkan sebagian besar efek Faraday yang diamati.
Kuncinya terletak pada polarisasi cahaya. Ketika cahaya terpolarisasi melingkar —artinya medan magnetnya berputar seperti pembuka botol—cahaya berinteraksi lebih kuat dengan putaran magnet dalam bahan tertentu.
Terbium Gallium Garnet (TGG): Studi Kasus yang Mengungkap
Para peneliti menemukan bahwa ketika mengulangi eksperimen Faraday menggunakan Terbium Gallium Garnet (TGG), sebuah material magnetik, interaksi magnetik dapat menyebabkan 17% efek pada cahaya tampak dan hingga 70% pada cahaya inframerah. Hal ini menunjukkan bahwa pada beberapa material, komponen magnetik dari pengaruh cahaya dapat diabaikan.
Hal ini belum pernah diteliti sebelumnya karena gaya magnet dalam material seperti kaca Faraday relatif lemah dibandingkan gaya listrik. Selain itu, putaran pada material ini tidak selalu sejajar dengan komponen magnetik cahaya. Namun cahaya terpolarisasi sirkular mengubah dinamika ini.
Implikasi dan Penerapan di Masa Depan
Igor Rozhansky, fisikawan di Universitas Manchester, menegaskan bahwa perhitungan tersebut meyakinkan dan memerlukan verifikasi eksperimental lebih lanjut. Temuan ini membuka jalan baru untuk memanipulasi putaran dalam material, yang berpotensi mengarah pada kemajuan teknologi seperti sensor berbasis putaran dan hard drive.
Kemampuan untuk mengontrol putaran magnet menggunakan cahaya dapat merevolusi teknologi penyimpanan dan penginderaan data.
Kesimpulannya, hubungan antara cahaya dan magnet, yang pertama kali dijelaskan oleh Faraday, kini terungkap menjadi lebih rumit daripada yang dipahami sebelumnya. Komponen magnetik cahaya, yang telah lama dianggap tidak penting, mungkin memegang kunci dalam memanipulasi material pada tingkat mendasar, sehingga menandai era baru teknologi berbasis putaran.
