{"id":10718,"date":"2024-05-31T09:30:34","date_gmt":"2024-05-31T08:30:34","guid":{"rendered":"https:\/\/laser.usal.es\/alf\/?p=10718"},"modified":"2024-05-31T11:38:52","modified_gmt":"2024-05-31T10:38:52","slug":"2x1-en-pulsos-laser-ultracortos-copy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/laser.usal.es\/alf\/es\/2024\/05\/31\/2x1-en-pulsos-laser-ultracortos-copy\/","title":{"rendered":"Campos magn\u00e9ticos \u00f3pticos aislados e intensos con polarizaci\u00f3n controlada"},"content":{"rendered":"\t\t
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Normalmente,\u00a0cuando se habla de la interacci\u00f3n\u00a0l\u00e1ser\u00a0con la materia, s\u00f3lo se tiene en cuenta el campo el\u00e9ctrico asociado a dicha radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica. En parte, esto ocurre porque las excitaciones inducidas por el campo magn\u00e9tico son \u00f3rdenes de magnitud inferiores a aquellas asociadas al campo el\u00e9ctrico. Sin embargo, el inter\u00e9s en probar sistemas magn\u00e9ticos en escalas temporales y espaciales concretas y de forma coherente, fuera del\u00a0alcance de las\u00a0fuentes tradicionales de campos\u00a0magn\u00e9ticos\u00a0como pueden ser los electroimanes, demuestra la necesidad de desarrollar nuevos esquemas para el dise\u00f1o y control del campo electromagn\u00e9tico que conforma luz. Esto es posible gracias al gran zoo que compone la luz estructurada, pudiendo manipular\u00a0diferentes\u00a0grados de libertad como el patr\u00f3n de intensidad, la fase o el estado de polarizaci\u00f3n. Si bien ya existen estudios que abordan la separaci\u00f3n del campo magn\u00e9tico del el\u00e9ctrico asociado en un haz de luz, en la mayor\u00eda de los casos es necesaria la\u00a0interacci\u00f3n con materia para inducir corrientes el\u00e9ctricas que favorezcan a la creaci\u00f3n de un campo magn\u00e9tico longitudinal polarizado linealmente lo suficientemente intenso y asilado.\u00a0<\/p>

Con nuestro estudio te\u00f3rico vamos un paso m\u00e1s all\u00e1 en este escenario, buscando un campo magn\u00e9tico cuyo estado de polarizaci\u00f3n pueda ser controlado, desde lineal a circular pasando por el\u00edptico. Cuando se introduce un campo magn\u00e9tico \u00f3ptico\u00a0de estas caracter\u00edsticas\u00a0con simetr\u00eda cil\u00edndrica a lo largo del eje de propagaci\u00f3n del haz en las ecuaciones de Maxwell que\u00a0gobiernan el electromagnetismo cl\u00e1sico, el resultado es un campo el\u00e9ctrico asociado extremadamente complejo. Este consiste en un\u00a0v\u00f3rtice \u00f3ptico (un haz en el que la fase o frente de ondas forma una h\u00e9lice a medida que se propaga; es lo que se conoce como momento angular orbital de la luz) con una \u00fanica componente de polarizaci\u00f3n a lo largo del eje de propagaci\u00f3n. Esta soluci\u00f3n desaf\u00eda la tecnolog\u00eda l\u00e1ser actual, por lo que es necesario adoptar otros\u00a0esquemas m\u00e1s realistas.<\/p>

En nuestro trabajo proponemos la superposici\u00f3n coherente de varios haces estructurados debidamente desfasados, de manera que\u00a0a trav\u00e9s de su \u00fanica manipulaci\u00f3n \u00f3ptica se puede tener un control directo sobre el estado de polarizaci\u00f3n del campo magn\u00e9tico aislado resultante en una regi\u00f3n\u00a0determinada\u00a0del espacio. Por un lado, usamos haces vectoriales con\u00a0polarizaci\u00f3n azimutal como punto de partida para aprovechar su componente longitudinal de campo magn\u00e9tico linealmente polarizada a lo largo del eje donde el campo el\u00e9ctrico es nulo debido a la\u00a0singularidad de polarizaci\u00f3n. Enfoc\u00e1ndolos fuertemente con un sistema \u00f3ptico de gran apertura num\u00e9rica fuera de la aproximaci\u00f3n paraxial, esta componente puede confinarse e intensificarse enormemente partiendo de l\u00e1seres relativamente poco intensos. Combinando dos o cuatro de estos haces focalizados en una geometr\u00eda cruzada con los respectivos focos en un mismo punto y aplicando los desfases correspondientes, es posible lograr un campo magn\u00e9tico intenso, aislado del campo el\u00e9ctrico y con polarizaci\u00f3n circular contenida en el plano en el que se disponen los haces conductores, en una regi\u00f3n\u00a0de tama\u00f1o por debajo de la longitud de onda del\u00a0l\u00e1ser.<\/p>

Nuestros resultados obtenidos desde un punto de vista de un\u00a0montaje experimental factible\u00a0abren las puertas a nuevas perspectivas en aplicaciones tan amplias como la espectroscop\u00eda \u00f3ptica y magn\u00e9tica, la microscop\u00eda de fuerza o la din\u00e1mica de magnetizaci\u00f3n ultrarr\u00e1pida. En particular, son especialmente atractivos la\u00a0inspecci\u00f3n de\u00a0interacciones magn\u00e9ticas con l\u00e1seres intensos en el r\u00e9gimen ultrarr\u00e1pido con fen\u00f3menos como la din\u00e1mica no lineal de la magnetizaci\u00f3n en muestras ferromagn\u00e9ticas, el estudio de materiales quirales o aplicaciones en la potencial mejora de la\u00a0resoluci\u00f3n espacial en la interacci\u00f3n \u00f3ptica con sistemas magn\u00e9ticos.<\/p>

M\u00e1s informaci\u00f3n en: <\/span><\/p>

Sergio Mart\u00edn-Domene, Luis S\u00e1nchez-Tejerina, Rodrigo Mart\u00edn-Hern\u00e1ndez, Carlos Hern\u00e1ndez-Garc\u00eda; Generation of intense, polarization-controlled magnetic fields with non-paraxial structured laser beams. Appl. Phys. Lett.\u00a020 May 2024; 124 (21): 211101.<\/p>

\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1063\/5.0197085<\/a><\/p><\/div>

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