Cercetătorii de la Universitatea din Nottingham au confirmat experimental existența altermagnetismului, o a treia clasă de magnetism. Magnetismul este în general clasificat în două categorii principale: feromagnetism și antiferomagnetism.
În materialele feromagnetice, momentele magnetice atomice se aliniază în aceeași direcție, generând un câmp magnetic puternic. Acest fenomen este utilizat în magneții comuni. Materialele feromagnetice sunt însă sensibile la perturbații externe, putând pierde informația magnetică stocată.
În antiferomagnetism, momentele magnetice ale atomilor adiacenți se orientează în direcții opuse, anulând câmpul magnetic net. Această configurație oferă stabilitate, dar manipularea informației magnetice este dificilă. Materialele altermagnetice combină caracteristici ale ambelor clase.
Momentele magnetice sunt antialiniate, dar cu o anumită orientare specifică. Această structură prezintă atât viteza și rezistența antiferomagneților, cât și anumite proprietăți ale feromagneților, inclusiv ruperea simetriei prin inversarea timpului.
Acest fenomen cuantic implică un comportament asimetric în timp, electronii modificându-și spinul și momentul magnetic la inversarea temporală. Acest aspect este relevant pentru spintronică.
Pentru a demonstra existența altermagnetismului, cercetătorii au analizat telurura de mangan prin microscopie electronică cu fotoemisie, utilizând raze X polarizate circular pentru a detecta domeniile magnetice create de ruperea simetriei timpului și raze X polarizate orizontal sau vertical pentru a identifica orientarea momentelor magnetice.
Prin ciclizare termică controlată, au reușit să manipuleze structurile magnetice și să creeze vârtejuri magnetice, potențiali vectori de informație în spintronică. Altermagnetismul are potențial în dezvoltarea memoriilor magnetice rapide, stabile și rezistente la perturbații.
În spintronică, vârtejurile magnetice ar putea permite transportul rapid de informații cu consum redus de energie. De asemenea, altermagnetismul ar putea contribui la dezvoltarea de noi materiale supraconductoare, cu implicații în calculul cuantic și rețelele electrice.
Obținerea și stabilizarea structurilor altermagnetice necesită însă manipulări complexe, iar optimizarea proprietăților electrice și magnetice este un proces de durată.
