Физики подтвердили существование третьей формы магнетизма

Ученые продемонстрировали управление новым типом магнетизма, известным как альтермагнетизм, путем манипулирования наномасштабными магнитными вихрями в ультратонкой пластине теллурида марганца.

«Наша экспериментальная работа создала мост между теоретическими концепциями и реальной реализацией, что, надеемся, прольет свет на путь разработки альтермагнитных материалов для практических применений», — говорит физик из Университета Ноттингема Оливер Амин (Oliver Amin), возглавивший исследования вместе с аспирантом Альфредом Даль Дином (Alfred Dal Din).

Из отчета: С помощью устройства, ускоряющего электроны до ослепительной скорости, команда исследователей из Университета Ноттингема облучала ультратонкой пластиной теллурида марганца рентгеновскими лучами с разной поляризацией, выявляя изменения на нанометровом уровне, отражающие магнитную активность, которой раньше не наблюдали. [...]

Недавно была сформулирована третья конфигурация частиц в ферромагнитных материалах. В том, что называется альтермагнетизмом, частицы расположены таким образом, что они взаимно уничтожают друг друга, как в антиферромагнетизме, но повернуты настолько, чтобы допускать ограниченные силы на нанометровом уровне — не настолько, чтобы прикрепить список продуктов к морозильной камере, но с дискретными свойствами, которые инженеры стремятся манипулировать для хранения данных или передачи энергии.

«Альтермагниты состоят из магнитных моментов, направленных антипараллельно своим соседям», — объясняет физик из Университета Ноттингема Питер Уодли (Peter Wadley). «Однако каждая часть кристалла, содержащего эти крошечные моменты, повернута относительно своих соседей. Это похоже на антиферромагнетизм с поворотом! Но это незначительное отличие имеет огромные последствия».

Эксперименты подтвердили существование этого промежуточного "альтер" магнетизма. Однако ни один из них не демонстрировал возможности прямого управления его крошечными магнитными вихрями способом, который может оказаться полезным. Уодли и его коллеги продемонстрировали, что лист теллурида марганца толщиной всего несколько нанометров можно деформировать таким образом, чтобы на поверхности пластины создавались отчетливо различимые магнитные вихри.

«Наша экспериментальная работа создала мост между теоретическими концепциями и реальной реализацией, что, надеемся, прольет свет на путь разработки альтермагнитных материалов для практических применений», — говорит физик из Университета Ноттингема Оливер Амин.

Это исследование было опубликовано в журнале Nature.