زاد الاهتمام بإلكترونيات أشباه الموصلات المعتمدة على الأكاسيد خلال الأعوام الماضية، وذلك بفضل القدرة العالية على تشكيل طبقات ذرّية بدقّة كبيرة. من أهم مواد هذا المجال المزدهر تيتانات السترونتيوم (SrTiO₃)، إذ تمكّن باحثون في مختبر لوس ألاموس الوطني من مغنطتها باستخدام الضوء مع استمرار الأثر لعدّة ساعات.

وعلى الرغم من قِدم المادة وتسجيلها منذ خمسينيات القرن الماضي، فقد تجدد الاهتمام بها مؤخرًا بعد رصد صفات مغناطيسية وتوصيلية فائقة غير متوقّعة في أنظمتها القائمة على تيتانات السترونتيوم.

الجِدّة هنا أنّه يمكن ترك “بصمة” مغناطيسية في مادة غير مغناطيسية ضمن عائلة الأكاسيد. التحدّي العلمي هو فهم آلية هذا الأثر ورفع درجة حرارة حدوثه. في عملٍ منشور بمجلّة Nature Materials أظهر Crooker وزملاؤه حالة مغنطة تُثار ضوئيًا في البلورات عند وجود شواغر أكسجينية وفي ظروف أوكسجين منخفض.

أوضح الفريق أنّ الضوء المستقطب دائريًا (Circularly Polarized Light) يمكنه تحفيز عزم مغناطيسي طويل الأمد في بلورات SrTiO₃ حتى عندما يكون المجال المغناطيسي الخارجي مساوياً للصفر؛ أي أنّ الخواص المغناطيسية تتشكّل بدون مجال مغناطيسي مطبّق.

ظهرت الإشارات عند درجات حرارة أقل من 18 كلفن، واستمرّت لساعات عند أقل من 10 كلفن، ويمكن التحكّم بشدّتها واتّجاهها عبر الاستقطاب الدائري لأطوال موجية زرقاء وخضراء (400–500 نانومتر). عمليًا، أمكن “كتابة” أنماط مغناطيسية على البلورة و“قراءتها” باستخدام الضوء فقط.