Исследователи успешно создали, манипулировали и визуализировали новый тип магнитного материала, известного как алтермагнит. Это открытие, сделанное 23 декабря 2024 года, представляет собой значительный прогресс в области магнетизма, превращая теоретическую концепцию в осязаемое вещество.
Исследование показывает, что алтермагнитные материалы могут быть точно настроены для генерации специфических магнитных направлений. Эта подтверждение ранее теоретической концепции демонстрирует возможность сочетания обычного ферромагнетизма с антиферромагнетизмом, которые традиционно рассматриваются как несовместимые силы.
Хотя влияние на повседневные предметы, такие как магниты для холодильников, может быть минимальным, последствия для разработки сверхпроводников и топологических материалов при температурах, близких к абсолютному нулю, являются глубокими.
Стандартные ферромагнитные материалы функционируют, оказывая силу на близлежащие ферромагнитные объекты, в то время как антиферромагнетизм описывает более тонкое взаимодействие с неферромагнитными материалами. Алтермагниты вводят изменчивость в направлении спина внутри идеальной кристаллической решетки, структуры, характеризующейся своими совершенными, бездефектными узорами. Эта уникальная особенность открывает новые пути для исследований и применения.
Исследователи использовали фотоэмиссионную электронную микроскопию (PEEM) для картографирования всей кристаллической структуры теллурида марганца (MnTe), раскрывая сложное расположение магнитных направлений в каждой точке решетки. Эта детальная картография превосходит предыдущие методы, позволяя манипулировать точками магнитного спина.
Наноматериалы играют критическую роль в различных областях исследований, при этом квантовые вычисления являются ключевым примером. Алтермагнитные материалы готовы революционизировать спинтронику, изучение устройств, основанных на спине электронов, включая твердотельные накопители (SSD) в компьютерах и смартфонах.
Хотя традиционные ферромагниты выполняют множество функций, они не лишены ограничений. Улучшения в алтермагнитных материалах могут привести к повышению эффективности, увеличению емкости хранения данных и снижению потерь при доступе к данным.
Кроме того, алтермагниты могут значительно способствовать исследованию практических сверхпроводников и топологических материалов, что предполагает, что будущее электроники может зависеть от высоко настроенных узоров спина.