Vedci z Katedry fyziky a astronómie Univerzity v Nottinghame potvrdili existenciu altermagnetizmu, teda nového typu magnetizmu, a zároveň demonštrovali jeho použitie v mikroskopických zariadeniach. O novom objave informoval portál SciTechDaily.

Nový typ magnetizmu sľubuje až 1000-násobné zrýchlenie elektroniky, najmä magnetických pamäťových zariadení. Prelomový objav by zároveň mohol aj znížiť negatívny vplyv počítačov na životné prostredie.

Nový druh magnetizmu

Altermagnetizmus, ako vedci tento nový druh magnetizmu nazývajú, kombinuje vlastnosti feromagnetizmu a antiferomagnetizmu. Nový druh magnetického usporiadania je založený na antiparalelnej orientácii magnetických momentov, podobne ako pri antiferomagnetizme. Rozdiel však spočíva v tom, že kryštalické štruktúry, ktoré tieto momenty obsahujú, sú vzájomne pootočené, čím vytvárajú jedinečný magnetický vzor, ktorý je vidieť na obrázku nižšie.

Amin, O.J., Dal Din, A., Golias, E. et al.

„Altermagnety pozostávajú z magnetických momentov, ktoré smerujú antiparalelne voči svojim susedom. Avšak každá časť kryštálu, ktorá tieto drobné momenty hostí, je voči svojim susedom pootočená. Je to ako antiferomagnetizmus s jemnou odchýlkou! Ale táto nenápadná rozdielnosť má obrovské dôsledky,“ uviedol profesor Peter Wadley, ktorý viedol štúdiu, publikovanú v časopise Nature.

Základom väčšiny počítačových pamäťových zariadení a modernej mikroelektroniky sú magnetické materiály, ktorých výroba je náročná na zdroje, pretože sa často využívajú vzácne a toxické ťažké kovy. V prípade nahradenia týchto komponentov altermagnetickými materiálmi by sa zvýšila rýchlosť a efektívnosť zariadení. Zároveň by sa znížila aj závislosť od environmentálne škodlivých prvkov.

Nový materiál spája výhody feromagnetov a antiferomagnetov, pretože je rýchlejší, odolnejší a energeticky efektívnejší. Experimenty prebiehali v medzinárodnom zariadení MAX IV vo Švédsku.

Elektrónový urýchľovač, známy ako synchrotrón, pripomína obrovskú kovovú šišku a využíva röntgenové lúče na skúmanie magnetických materiálov až na nanometrickej úrovni. Experimenty ukazujú, že dokáže zvýšiť rýchlosť mikroelektronických komponentov až tisícnásobne, čím by sa mohli vyvinúť digitálne pamäte novej generácie.