Butterflyeffect ook in lasers
Het butterflyeffect stelt dat een vlinder die zijn vleugelsklapt, kan leiden tot een tornado duizenden kilometers verderop.Onderzoekers hebben dit effect nu teruggezien in het magnetismebinnen kristalachtige materialen. Een korte magnetische pulsbepaalt uiteindelijk de richting van de magnetisaties die laterontstaat.
“Het is heel bijzonder dat wij met zo’n kleine verstoring hethele systeem, de magneet, kunnen sturen. In de toekomst hopen wijop deze manier ook meer controle over andere ultrasnelle processente kunnen krijgen,” vertelt FOM-onderzoeker Johan de Jong over demogelijkheden die het butterflyeffect in lasers in de toekomst kanhebben .
Voorkeursrichting controleren
In de ‘kristallen’ die in de experimenten zijn gebruikt draaitde richting van de magnetisatie spontaan 90 graden bij opwarming,een zogenaamde magnetische faseovergang. Draait de magnetisatielinksom, dan komt de noordpool boven te liggen, bij magnetisatierechtsom, de zuidpool. Zonder invloeden van buitenaf is dedraairichting volledig willekeurig. Het aanleggen van eenmagnetisch veld maakt het mogelijk de richting van de draaiing tebepalen.
Tot hun grote verbazing zagen de onderzoekers dat zij dezerichting ook konden controleren door twee picoseconden (10-12seconde!) voordat de draaiing begint, het materiaal bloot testellen aan een magnetische puls van 0,06 picoseconde (gemaakt metbehulp van een laser). Deze puls start minieme, maar welbepaalde,trillingen van de magnetisatierichting. Ondanks hun kleineamplitude zorgen zij ervoor dat de draairichtingen linksom enrechtsom niet meer equivalent zijn: de symmetrie is gebroken.
De magnetisatie krijgt daardoor een sterke voorkeur voor één vande twee draairichtingen, nog vóórdat de faseovergang plaatsvindt.De onderzoekers konden bovendien de voorkeursrichting eenvoudigcontroleren door via de richting van de magnetische puls de fasevan de trillingen aan te passen.
