Ein internationales Team unter der Leitung des SLAC National Accelerator Laboratory hat überzeugende experimentelle Beweise für einen dritten Magnetismustyp – den Altermagnetismus – vorgelegt. Die Studie wurde in der Zeitschrift Science am 29. Oktober 2026 veröffentlicht.
Fast 90 Jahre lang waren Physiker der Ansicht, dass sich der spontane Magnetismus nur in zwei Klassen unterteilen lässt: Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus. In Ferromagneten richten sich die Elektronenspins in eine Richtung aus und erzeugen ein deutliches Magnetfeld. In Antiferromagneten sind benachbarte Spins entgegengesetzt ausgerichtet und heben sich gegenseitig auf.
Altermagnete vereinen Merkmale beider: eine verschwindende Magnetisierung wie bei Antiferromagneten und die Fähigkeit, spinpolarisierte Ströme zu erzeugen, wie sie für Ferromagneten typisch sind. Der Schlüssel zum Unterschied liegt in der Drehung des Kristallgitters um die entgegengesetzt orientierten Spins, die die Symmetrie bricht.
Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf Mangan(II)-tellurid (MnTe), das jahrzehntelang als gewöhnlicher Antiferromagnet galt. Mit resonanter inelastischer Röntgenstreuung mit zirkularem Dichroismus am Europäischen Synchrotron ESRF entdeckten sie ein deutliches chirales Signal.
Dieses Signal hätte in einem klassischen Antiferromagneten nicht auftreten können. Das Experiment wurde erstmals im Jahr 2024 durchgeführt und Anfang 2025 wiederholt – die Ergebnisse stimmten überein.
„In den letzten Jahren haben Wissenschaftler Phänomene beobachtet, die sich nicht in die Dichotomie Ferromagnetismus–Antiferromagnetismus einordnen lassen“, bemerkte der Hauptautor Daniel Jost vom SLAC und dem Stanford Institute for Materials and Energy Sciences. „Unsere Ergebnisse liefern eine belastbare experimentelle Bestätigung dafür, dass die dritte Phase – der Altermagnetismus – real ist.“
Die Entdeckung, die erstmals im Jahr 2022 theoretisch vorgeschlagen wurde, ebnet den Weg zu neuen Materialien für die Spintronik. Altermagnete sind gegenüber äußeren Feldern stabil und ermöglichen zugleich die Steuerung von Spinströmen ohne die Verluste, die Ferromagneten eigen sind.
Die Arbeit entstand in Zusammenarbeit mit dem Europäischen Synchrotron, der Stanford University und anderen Instituten. Sie stärkt die Stellung des Altermagnetismus als eigenständiger Zweig magnetischer Phänomene.
Die Entdeckung des Altermagnetismus wird oft als der „Heilige Gral“ der modernen Festkörperphysik bezeichnet, da sie die besten Eigenschaften der beiden klassischen Magnetismustypen vereint und deren größte Nachteile beseitigt.
Ganz einfach gesagt ist der Altermagnetismus ein „unsichtbarer Magnet“. Er arbeitet superschnell wie ein gewöhnlicher Magnet in einer Festplatte, aber er erzeugt um sich herum kein Magnetfeld und wird kaum warm.
Hier wird der normale Mensch dies in den nächsten 5–10 Jahren tatsächlich zu spüren bekommen:
- Smartphones und Laptops, die nicht heiß werden und sich nicht entladenDer neue Speicher wird Daten selbst bei vollständig abgeschalteter Stromversorgung speichern (wie ein USB-Stick), aber mit der rasenden Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers arbeiten.Das Ergebnis: Das Telefon schaltet sich in Sekundenbruchteilen ein, „hängt“ nie und hält die Ladung 2–3 Mal länger.
- Leistungsstarke KI direkt in Ihrer TascheModerne neuronale Netze belasten den Prozessor stark und ziehen den Akku leer. Chips auf Basis von Altermagneten verarbeiten Daten nahezu ohne Wärmeentwicklung.Ergebnis: intelligente Assistenten, Übersetzer und Spiele werden sofort und lokal funktionieren, ohne Daten in die Cloud zu senden und ohne das Gerät zu überhitzen.
- Zuverlässige Elektroautos und DrohnenGewöhnliche Elektronik kann in der Nähe von leistungsstarken Motoren oder Stromleitungen aufgrund magnetischer Störungen „spinnen“. Altermagnetische Sensoren sind dafür unempfindlich.Ergebnis: Autopiloten und Drohnensteuerungssysteme werden deutlich sicherer und präziser.
- Medizin und tragbare GadgetsSensoren in Smartwatches oder medizinische Scanner (etwa MRT) werden kompakter, günstiger und präziser, weil ihre Messwerte nicht durch äußere Magnetfelder verfälscht werden.
Kurz gesagt ist dies eine Technologie, die die größten Probleme der modernen Elektronik beseitigt – Überhitzung, langsame Arbeitsweise und schnelle Entladung des Akkus. Bis zu den Massenregalen der Geschäfte werden noch einige Jahre vergehen, aber das Fundament dafür wird genau jetzt gelegt.
