Un team combinato di ricercatori dell'Università di Ottawa e del National Research Council Canada ha sviluppato un nuovo modo per generare forti campi magnetici rapidi utilizzando impulsi laser. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , i ricercatori descrivono la loro nuova tecnica ei modi in cui potrebbe essere utilizzata.

Negli ultimi anni, i campi magnetici sono diventati più importanti in una varietà di aree di ricerca, compresa la medicina. Ma un mezzo per generare rapidamente forti campi magnetici è in ritardo. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un modo per superare i problemi associati ai precedenti tentativi di accelerare la generazione del campo magnetico.

Il nuovo lavoro si basa su precedenti tentativi di utilizzare i laser per accelerare il processo:questi esperimenti sono stati generalmente utilizzati per spingere gli elettroni nel plasma attorno a un anello, ma tali dispositivi richiedono laser molto potenti che sono disponibili solo in alcuni siti di ricerca. Anche, nei precedenti tentativi di utilizzare i laser, i ricercatori hanno puntato i loro laser configurati come un vortice ottico in un gas. I ricercatori con questo nuovo sforzo propongono invece un raggio laser azimutale-vettore. In un tale sistema, le linee del campo elettrico dovrebbero assumere la forma di cerchi attorno ad un asse centrale del fascio. Il sistema è più intenso nella parte anulare della regione. Ciò dovrebbe consentire l'invio di un elettrone attorno all'anello, generando un campo magnetico nella direzione del raggio. L'idea dei ricercatori introduce anche un secondo laser con una frequenza sintonizzata sul doppio di quella del primo raggio. Questo cambia i tempi del processo, permettendo agli elettroni di muoversi quando il campo è al suo apice.

Le simulazioni della loro idea hanno mostrato che se è stato utilizzato un impulso laser principale da 11,3 microjoule e come secondo laser è stato aggiunto un impulso con frequenza raddoppiata di 1,9 microjoule, il sistema sarebbe in grado di attivare un campo da 8 Tesla in soli 50 femtosecondi. Una tale configurazione, notano i ricercatori, potrebbe essere utilizzato in ambienti di laboratorio tipici, anche se notano che probabilmente distruggerebbe i campioni magnetici oggetto di studio. Suggeriscono che questi problemi potrebbero essere ridotti spostando i campioni più lontano dal campo magnetico. Suggeriscono inoltre che i dispositivi costruiti utilizzando le loro idee potrebbero essere utilizzati per l'optoelettronica che richiede interruttori rapidi.

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