Hlavní obsah

Mezinárodní experiment potvrdil teorii českých vědců o třetí větvi magnetismu

Praha

Vědci poprvé prokázali tzv. altermagnetismus, který u konkrétní látky projevuje jak tradiční magnetické vlastnosti, tak i „skrytě magnetické“. Do současné doby byl pojem pouze teorií, kterou předpověděli čeští vědci před pěti lety. Mezinárodní tým odborníků nyní dokázal objev skrze fotoemisní experiment na krystalech teluridu manganatého (MnTe).

Foto: Libor Šmejkal, Anna Birk Hellenes

V altermagnetech na sousedních magnetických atomech alternují nejen směry spinové polarizace, ale také samotné tvary atomu. Paprsek znázorňuje fotoemisní experiment na synchrotronu, který byl použit k prokázání altermagnetismu.

Článek

Mezinárodní tým tak boří tradiční představu o dělení magnetismu na dvě větve: feromagnetickou a antiferomagnetickou. Podařilo se jim experimentálně prokázat třetí větev, altermagnetickou, teoreticky předpovězenou vědci z Prahy a Mohuče před několika lety.

Látky, které mají běžné magnetické vlastnosti se silným magnetickým polem, se označují jako feromagnety. Ty, které je vůbec nemají, nesou název antiferomagnety. Altermagnetické materiály nejen kombinují vlastnosti obou případů, ale mají i své specifické rysy.

Kombinace vlastností těchto látek je potenciálně velmi atraktivní právě pro aplikace v budoucí tzv. ultraškálovatelné nanoelektronice, uvádějí zástupci Akademie věd ČR ve čtvrteční tiskové zprávě.

Čeští vědci vyvinuli první nekovový magnet, který funguje i při pokojové teplotě

Věda a školy

„Nedávno předpověděné altermagnety kombinují přednosti feromagnetů a antiferomagnetů, které byly považovány za principiálně neslučitelné - navíc mají také další jedinečné přednosti, jež se v ostatních větvích nevyskytují,“ zmínil Tomáš Jungwirth z Fyzikálního ústavu AV ČR, který byl jedním z vědců předpovídajících další větev v dělení magnetismu.

V roce 2019 zveřejnil tým z fyzikálního ústavu v Praze a univerzity v Mohuči sérii článků, v nichž teoreticky identifikoval nekonvenční magnetické materiály. Vědci vybrali více než 200 materiálových kandidátů na altermagnetismus s vlastnostmi pokrývajícími izolanty, polovodiče, kovy, a dokonce supravodiče. Výzkumné skupiny mnohé z těchto materiálů v minulosti zkoumaly, ale neúspěšně.

Nové směry světového výzkumu

„Po prvních předpovědích a s rychle rostoucím celosvětovým zájmem o altermagnetismus a vzhledem k tomu, že mnoho teoreticky identifikovaných kandidátů na materiály bylo dobře známých a široce dostupných, jsme věděli, že je jen otázkou času, kdy budou provedeny první přímé experimentální důkazy. Jsme rádi, že jsme mohli být součástí i koordinátorem této úvodní práce, kterou jsme uskutečnili společně s kolegy z českých, švýcarských, rakouských, německých a britských laboratoří,“ řekl Jungwirth.

„Objev altermagnetismu nastartoval nové směry světového výzkumu v oblasti nových fyzikálních a materiálových principů vysoce škálovatelných a energeticky úsporných IT součástek,“ dodal s tím, že objev altermagnetismu v MnTe je tedy teprve začátek nového směru v magnetismu.

Studii publikoval odborný časopis Nature.

Převrat ve fyzice? Češi pozorovali „nedosažitelné“ změny antiferomagnetismu na úrovni atomů

Věda a školy

Výběr článků

Načítám