Альтермагнетизм — новое слово в области магнетизма. Это форма магнетизма, которая обещает стать основой для электроники следующего поколения. В отличие от ферромагнетиков, например, магнитов на холодильнике, где все внутренние атомные спины выстраиваются, создавая сильное магнитное поле, альтермагнетики не имеют чистого магнитного притяжения (они сильно магнитны внутри, но снаружи кажутся немагнитными). Это похоже на антиферромагнетики, где внутренние спины компенсируют друг друга. Однако альтермагнетики сохраняют мощные внутренние свойства, которые могут позволить им передавать и управлять информацией более эффективно, чем традиционным магнитам.
Сложности обнаружения
Из-за отсутствия чистого магнитного притяжения этот вид магнетизма сложно обнаружить с помощью стандартных инструментов измерения. В двух новых статьях исследователи подробно описывают, как они разработали рентгеновские методы для картирования и измерения различных аспектов внутренней структуры альтермагнетика.
Первый метод: RIXS-CD
В первой статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, учёные разработали усовершенствованный рентгеновский метод под названием RIXS-CD (резонансное неупругое рассеяние рентгеновских лучей — круговой дихроизм). Старые рентгеновские методы с трудом позволяют надёжно картировать и различать магнитные области (или домены) в альтермагнитном материале. Однако, когда команда исследователей поворачивала образец альтермагнитного материала под рентгеновским лучом, это создавало уникальный магнитный отпечаток для каждого домена. Это позволило им составить точные карты этих магнитных доменов.
«RIXS-CD обнаруживает нарушение унитарной (пространственной) симметрии через магнитные порядки, нарушающие T-симметрию. Это делает RIXS-CD дополнительным методом по отношению к XMCD, с потенциальными приложениями к более широкому классу аномальных антиферромагнетиков с нарушенной коллинеарностью, включая неколлинеарные», — написали исследователи в своей статье.
Второй метод: CD-RPED
Во второй статье, также опубликованной в Physical Review Letters, Питер Крюгер из Университета Чиба в Японии предлагает новый метод под названием CD-RPED (круговой дихроизм в резонансной дифракции фотоэлектронов) для измерения магнитной силы отдельного невидимого атомного слоя.
Этот метод работает путём направления рентгеновских лучей на атомы в альтермагнитном материале, что заставляет их испускать электроны. Окружающие магнитные слои влияют на эти электроны, создавая уникальный узор (эхо). Измерение этого эха позволяет учёным количественно оценить магнитные свойства каждого скрытого атомного слоя.
«Наши основные выводы применимы к любому альтермагнитному материалу и закладывают основу для превращения CD-RPED в мощный метод для магнитной характеристики материалов-кандидатов для альтермагнетиков», — говорится в статье.
Результаты
Благодаря этим двум методам альтермагнетизм больше не является невидимым. Учёные смогут картировать и измерять его скрытые свойства, чтобы понять, как ведёт себя эта форма магнетизма, и количественно оценить её силу. Это может помочь ускорить разработку следующего поколения вычислительных технологий на основе спина, использующих собственный спин электронов для выполнения вычислений.
© 2025 Science X Network
More from Atomic and Condensed Matter
published in Physical Review Letters, scientists developed an advanced X-ray method called RIXS-CD (Resonant Inelastic X-ray Scattering-Circular Dichroism). Older X-ray techniques struggle to reliably map and distinguish the magnetic regions (or domains) in an altermagnetic, but when the team rotated a sample of an altermagnetic material under an X-ray beam, it created a unique magnetic fingerprint for each domain. This allowed them to make precise maps of these magnetic domains.»,»\»RIXS-CD detects the unitary (space) symmetry breaking via T-breaking magnetic orders. This makes RIXS-CD a complementary technique to XMCD, with potential applications to a wider class of anomalous Hall antiferromagnets, including the noncollinear ones,\» wrote the researchers in their paper.»,»In the second paper, also published in Physical Review Letters, Peter Krüger from Chiba University in Japan proposes a new technique, CD-RPED (Circular Dichroism in Resonant Photoelectron Diffraction), to measure the magnetic strength of a single, invisible atomic layer.»,»This technique works by aiming X-rays at the atoms in an altermagnetic material (AM), which forces them to emit electrons. The surrounding magnetic layers affect these electrons, creating a unique pattern (an echo). Measuring this echo allows the scientists to quantify the magnetic properties of each hidden atomic layer. \»Our main findings are valid for any AM and lay the ground for making CD-RPED a powerful technique for the magnetic characterization of AM candidate materials.\»»,»Thanks to these two techniques, altermagnetism is no longer invisible. Scientists will be able to map and measure its hidden properties to understand how this form of magnetism behaves and quantify its strength. This could help accelerate the next generation of spin-based computing technologies, leveraging the intrinsic spin of electrons to perform computations.»,»\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t © 2025 Science X Network\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t «,»\n\t\t\t\t\t\t\tMore from Atomic and Condensed Matter\n\t\t\t\t\t\t «]’>Источник