Nature: альтермагнетизм может совершить революцию в технологиях хранения данных

Международная группа ученых из Швейцарии, Австрии, Чехии, Германии и других стран объявила об открытии нового типа магнетизма — альтермагнитизма. Это обещает прорыв в дальнейших исследованиях и может послужить созданию новых технологий. Статья опубликована в научном журнале Nature. Физики экспериментально доказали альтермагнитные свойства теллурида марганца с помощью фотоэмиссионной спектроскопии. До последнего времени было известно два типа магнетизма — ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Фундаментальные магнитные фазы определяются специфическим спонтанным расположением магнитных моментов (спинов электронов) и атомов, несущих эти моменты в кристаллической решетке материалов. Ферромагнетики — хорошо всем знакомый тип магнитов, которыми многие из нас украшают дверцы своих холодильников. В них вращение электронов направлено в одном направлении, создавая макроскопический магнетизм. В антиферромагнитных материалах спины направлены в чередующихся направлениях, в результате чего материалы не обладают макроскопической чистой намагниченностью и, следовательно, не прилипают к холодильнику. Альтермагнетики имеют особое сочетание расположения спинов и симметрии кристаллической решетки. Спины чередуются, как в антиферромагнетиках, в результате чего суммарная намагниченность отсутствует. Тем не менее альтермагнетики также создают электронную зонную структуру с сильной спиновой поляризацией, которая меняет направление при прохождении через энергетические зоны материала. Это приводит к появлению очень полезных свойств, более похожих на ферромагнетики, а также к некоторым совершенно новым качествам. По словам ученых, альтермагнетики могут совершить прорыв в новой области технологии, известной как спинтроника. Ее используют при разработке твердотельных аккумуляторов и компьютерной памяти. Использование обычных ферромагнетиков в модулях памяти осложнено тем, что их магнитные свойства вызывают помехи. Эту проблему можно решить за счет антиферромагнетиков, однако такие материалы лишены ряда полезных качеств ферромагнетиков. Использование альтермагнетиков должно решить все проблемы, поскольку в них сочетаются достоинства предыдущих видов магнетизма без их недостатков. До недавнего времени такая комбинация считалась принципиально нереализуемой.