В диэлектрических кристаллах YLiF₄ и LuLiF₄ с широким набором концентраций парамагнитной примеси эрбия при температуре 2 K обнаружен гистерезис в зависимости I(H) интенсивности фотонного эха (ФЭ) от магнитного поля. Проявление гистерезиса в виде «бабочки» впервые наблюдается в диэлектрических кристаллах (рис.1).

Существование памяти – гистерезиса критически связано с ориентацией образцов в магнитном поле. Гистерезис наблюдается, если нет точного выполнения условий: C || H или C ⊥ H, где С – оптическая ось кристалла, H – направление внешнего магнитного поля. В исследованных образцах при температуре 2 К на длительное время (часы) записывается и запоминается предыстория их нахождения в магнитном поле определенной ориентации, величины и полярности. Для стирания и перезаписывания “памяти” о нахождении образцов в магнитном поле необходимо превысить некоторое пороговое значение поля H_end противоположного направления.

Предполагается, что зависимость интенсивности ФЭ от направления магнитного поля и его ориентации относительно кристаллографических осей обязана интерференции электрических и магнитных дипольных переходов в условиях существования в образце магнитоэлектрического эффекта.

Полученные результаты позволяют по-новому взглянуть на работу в магнитных полях оптических устройств с кристаллами LuLiF₄:Er³⁺ и YLiF₄:Er³⁺.

Исследования проводились в рамках выполнения госзадания ФИЦ КазНЦ РАН.