Ученые МИФИ предложили метод создания сверхсильных магнитных полей

Ученые из МИФИ совместно с исследователями из Университета Ростока (Германия) и Университета Пизы (Италия) предложили новый лабораторный метод создания магнитных полей напряженностью в несколько гига-Гаусс. Это можно сделать при помощи лазерной установки. В природе такие сверхсильные поля существуют лишь в космосе. Известные на сегодня способы получения магнитных полей в лаборатории выдают на порядок меньшие значения.

Метод основан на процессе, обратном эффекту Фарадея. Эффект Фарадея заключается в том, что в присутствии магнитного поля возникает вращение плоскости поляризации электромагнитной волны, проходящей через немагнитную среду. Обратный эффект, генерация магнитного поля, возникает при прохождении волны через кристалл или плазму – причем чем сильнее электромагнитная волна, тем более сильное магнитное поле может она порождает. Однако для этого эффекта необходимо поглощение частиц, что невозможно в полностью прозрачной среде.

Ученые в работе показали, что частицы могут поглощаться при помощи радиационного трения, так как они излучают большое число фотонов при больших интенсивностях лазерной волны.

По словам одного из авторов работы, профессора кафедры теоретической ядерной физики НИЯУ МИФИ Сергея Попруженко, проверить расчеты экспериментально удастся очень скоро. В ближайшие несколько лет ожидается пуск новых лазерных установок рекордной мощности. Три таких лазера сейчас создается с в рамках Европейского проекта Extreme Light Infrastructure (ELI) в Чехии, Румынии и Венгрии. Четвертую, самую мощную установку Exawatt Center for Extreme Light Studies (XCELS) хотят построить на базе Института прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде.

Создание сверхмощных полей в лабораторных условиях открывает новые возможности для моделирования астрофизических процессов.