Физики впервые экспериментально подтвердили альтермагнетизм — третий известный вид магнитного упорядочения в твёрдых телах, сообщает iXBT. Почти 100 лет наука знала только ферро- и антиферромагнетики, а новый тип занимает между ними промежуточное положение.
Для демонстрации команда из Национальной ускорительной лаборатории SLAC при Министерстве энергетики США использовала теллурид марганца (MnTe), ранее считавшийся обычным антиферромагнетиком. В альтермагнетиках спины электронов чередуются и суммарная намагниченность равна нулю, но особая кристаллическая структура позволяет материалу генерировать токи со строгой ориентацией спинов.
Материал исследовали методом резонансного неупругого рассеяния рентгеновских лучей с круговой поляризацией. Интенсивность сигнала зависела от направления поляризации света, что указало на хиральность магнонов — квантов коллективных колебаний магнитных моментов атомов. Этот режим назвали хиральным альтермагноном, и стандартная теория антиферромагнетизма его не объясняет.
Независимое подтверждение хиральности магнонов получила другая группа учёных под руководством Фора: она изучала фторид марганца (MnF₂) методом поляризованного нейтронного рассеяния. Разница в интенсивности рассеяния нейтронов с противоположными направлениями поляризации также указала на хиральность магнитных возбуждений.
Открытие важно для спинтроники — электроники, использующей спин электронов для обработки и хранения данных. Ферромагнетики чувствительны к внешним полям, а антиферромагнетики ограничены при считывании информации; альтермагнетики сочетают нулевую намагниченность с генерацией спиновых токов. В перспективе такие материалы могут ускорить и сделать энергоэффективнее запоминающие устройства, квантовые технологии и центры обработки данных.