Naukowcy potwierdzili istnienie nowego rodzaju magnetyzmu, który może zrewolucjonizować elektronikę i obliczenia kwantowe. Eksperyment przeprowadzony w Szwecji wykazał możliwość kontrolowania tzw. altermagnetyzmu, co może mieć ogromne znaczenie dla przyszłych technologii pamięci masowej i efektywności energetycznej.

Zespół badaczy z Uniwersytetu w Nottingham wykorzystał synchrotron w laboratorium MAX IV w Szwecji do prześwietlenia ultracienkiej warstwy tellurku manganu promieniami rentgenowskimi o różnej polaryzacji. Analiza zmian na poziomie nanometrów ujawniła unikalne właściwości magnetyczne, które wcześniej były jedynie teoretyzowane.

Dotychczas znane były dwa główne typy magnetyzmu: ferromagnetyzm (jak w żelazie czy niklu) oraz antyferromagnetyzm, gdzie sąsiadujące elektrony mają przeciwnie skierowane spiny, niwelując efekt magnetyczny. Nowo odkryty altermagnetyzm jest formą pośrednią – elektrony ustawiają się naprzemiennie jak w antyferromagnetyzmie, ale ich orientacja jest nieco skręcona, co prowadzi do powstawania lokalnych wirów magnetycznych na poziomie nanoskali.

Badania wykazały, że manipulowanie warstwą tellurku manganu o grubości kilku nanometrów pozwala na kontrolowane tworzenie tych wirów. To kluczowy krok w kierunku praktycznych zastosowań altermagnetyzmu, takich jak nowoczesne systemy pamięci oparte na spinach czy nawet nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe.

„Nasze eksperymenty zbudowały most między teorią a rzeczywistością, otwierając drogę do wykorzystania altermagnetycznych materiałów w praktyce” – mówi fizyk Oliver Amin z Uniwersytetu w Nottingham.

Choć technologia ta znajduje się na wczesnym etapie badań, jej potencjał w elektronice i informatyce jest ogromny. Możliwość manipulowania magnetyzmem na poziomie atomowym może prowadzić do przełomów w projektowaniu wydajniejszych układów scalonych i technologii obliczeniowych przyszłości.

Źródło: Science Alert