צוות בינלאומי בראשות SLAC National Accelerator Laboratory הציג הוכחה ניסויית משכנעת לקיומו של הסוג השלישי של מגנטיות — אלטרמגנטיות. המחקר פורסם בכתב העת Science ב-29 באוקטובר 2026.
במשך כמעט 90 שנים סברו הפיזיקאים שמגנטיות ספונטנית מתחלקת לשני סוגים בלבד: פרומגנטיות ואנטיפרומגנטיות. בפרומגנטים הספינים של האלקטרונים מסתדרים בכיוון אחד ויוצרים שדה מגנטי ניכר. באנטיפרומגנטים ספינים שכנים מכוונים בכיוונים מנוגדים ומקזזים זה את זה.
אלטרמגנטים משלבים תכונות של שני הסוגים: מגנטיזציה אפסית, כמו באנטיפרומגנטים, ויכולת ליצור זרמים מקוטבים בספין, האופיינית לפרומגנטים. המפתח להבדל הוא סיבוב סריג הגביש סביב ספינים המכוונים בכיוונים מנוגדים, אשר שובר את הסימטריה.
המדענים התמקדו בטלוריד מנגן (MnTe), שנחשב במשך עשורים לאנטיפרומגנט רגיל. בעזרת פיזור לא אלסטי תהודי של קרני רנטגן עם דיכרואיזם מעגלי במאיץ ESRF האירופי הם גילו אות כיראלי מובהק.
אות זה לא היה יכול להופיע באנטיפרומגנט קלאסי. הניסוי נערך לראשונה ב-2024, ובתחילת 2025 חזרו עליו — והתוצאות תאמו.
"בשנים האחרונות צפו המדענים בתופעות שאינן מתיישבות עם הדיכוטומיה של פרומגנטיות ואנטיפרומגנטיות", ציין המחבר הראשי דניאל יוסט מ-SLAC ומהמכון לחקר חומרים ואנרגיה של אוניברסיטת סטנפורד. "התוצאות שלנו מספקות אישוש ניסויי מהימן לכך שהפאזה השלישית — אלטרמגנטיות — אמיתית".
התגלית, שהוצעה לראשונה מבחינה תיאורטית ב-2022, סוללת את הדרך לחומרים חדשים לספינטרוניקה. אלטרמגנטים עמידים בפני שדות חיצוניים, ובמקביל מאפשרים לשלוט בזרמי ספין בלי ההפסדים האופייניים לפרומגנטים.
העבודה בוצעה בשיתוף פעולה עם המאיץ האירופי, אוניברסיטת סטנפורד ומכונים נוספים. היא מחזקת את מעמדה של האלטרמגנטיות כענף עצמאי של תופעות מגנטיות.
את גילוי האלטרמגנטיות מכנים לעתים קרובות "הגביע הקדוש" של הפיזיקה של החומר המעובה המודרנית, משום שהוא מאחד את התכונות הטובות ביותר של שני סוגי המגנטיות הקלאסיים ומונע את חסרונותיהם העיקריים.
במילים פשוטות, אלטרמגנטיות היא "מגנט בלתי נראה". הוא פועל במהירות עצומה, כמו מגנט רגיל בכונן קשיח, אך אינו יוצר סביבו שדה מגנטי וכמעט אינו מתחמם.
הנה היכן שהאדם הממוצע ירגיש זאת באמת על בשרו ב-5–10 השנים הקרובות:
- סמארטפונים ומחשבים ניידים שאינם מתחממים ואינם מתרוקניםהזיכרון החדש ישמור נתונים גם כשהחשמל כבוי לחלוטין (כמו דיסק און קי), אך יעבוד במהירות מסחררת של זיכרון גישה אקראית.התוצאה: הטלפון נדלק בשבריר שנייה, אינו "נתקע" לעולם ומחזיק את הטעינה 2–3 פעמים יותר זמן.
- בינה מלאכותית עוצמתית ממש בכיס שלכםרשתות נוירונים מודרניות מעמיסות מאוד על המעבד ומרוקנות את הסוללה. שבבים על בסיס אלטרמגנטים מעבדים נתונים כמעט בלי פליטת חום.התוצאה: עוזרים חכמים, מתרגמים ומשחקים יפעלו באופן מיידי ומקומי, בלי לשלוח נתונים לענן ובלי לחמם את המכשיר.
- מכוניות חשמליות ורחפנים אמיניםאלקטרוניקה רגילה עלולה "להשתבש" בקרבת מנועים חזקים או קווי חשמל בגלל הפרעות מגנטיות. חיישנים אלטרמגנטיים אינם רגישים לכך.התוצאה: טייסים אוטומטיים ומערכות שליטה ברחפנים יהיו בטוחים ומדויקים הרבה יותר.
- רפואה וגאדג'טים לבישיםחיישנים בשעונים חכמים או סורקים רפואיים (כמו MRI) יהיו קומפקטיים יותר, זולים יותר ומדויקים יותר, משום שהקריאות שלהם לא יופרעו על ידי שדות מגנטיים חיצוניים.
בקצרה, מדובר בטכנולוגיה שתפתור את הכאבים העיקריים של האלקטרוניקה המודרנית — התחממות, פעולה איטית והתרוקנות מהירה של הסוללה. יחלפו עוד כמה שנים עד שתגיע למדפי החנויות, אך הבסיס לכך מונח ממש עכשיו.
