Materiaalkunde wordt steeds meer beïnvloed door de kwantummechanica, wat een impact heeft op de moderne technologie. Op 2 mei 2025 kondigde het Office of Science van het Department of Energy (DOE) een belangrijke ontdekking aan met betrekking tot de verbinding Mn3Si2Te6 [4, 7]. Dit materiaal gaat over van een isolator naar een geleider wanneer het wordt blootgesteld aan een magnetisch veld, wat een kolossale magnetoresistentie (CMR) aantoont [4, 13].
Deze unieke eigenschap zou kunnen leiden tot de creatie van materialen die zeer resistent zijn tegen elektrische veranderingen in magnetische velden, waardoor gegevensopslag- en sensortechnologieën mogelijk worden getransformeerd [4]. Het onderzoek biedt inzicht in hoe materialen op microscopisch niveau schakelen tussen isolerende en metallische toestanden, waardoor nieuwe kwantumtoestanden worden onthuld met chirale orbitale stromen [4, 1, 3].
De bevindingen van het team bieden een pad voor het ontwerpen van onconventionele magnetoresistente materialen [4]. Dit materiaal, Mn3Si2Te6, vertoont een aanzienlijke verandering in elektrische geleidbaarheid wanneer het wordt blootgesteld aan een magnetisch veld, een eigenschap die bekend staat als kolossale magnetoresistentie [5, 9, 13]. In tegenstelling tot conventionele materialen waar dit effect afhankelijk is van magnetische polarisatie, bereikt Mn3Si2Te6 CMR door volledige magnetische polarisatie te vermijden, wat een nieuwe benadering biedt voor het bestuderen en toepassen van CMR [1, 8, 6]. De ontdekking en controle van chirale orbitale stromen en hun impact op magnetoresistentie kunnen leiden tot nieuwe kwantumtechnologieën [1, 2, 11].