Een internationaal team onder leiding van het SLAC National Accelerator Laboratory heeft overtuigend experimenteel bewijs geleverd voor een derde vorm van magnetisme: altermagnetisme. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Science 29 oktober 2026.
Bijna 90 jaar lang waren natuurkundigen van mening dat spontaan magnetisme slechts in twee klassen kon worden onderverdeeld: ferromagnetisme en antiferromagnetisme. In ferromagneten richten de elektronenspins zich in dezelfde richting, waardoor een merkbaar magnetisch veld ontstaat. In antiferromagneten wijzen naburige spins in tegengestelde richting en heffen elkaar op.
Altermagneten combineren kenmerken van beide: een netto magnetisatie van nul, zoals bij antiferromagneten, en de mogelijkheid om spin-gepolariseerde stromen op te wekken, kenmerkend voor ferromagneten. De sleutel tot het verschil is de draaiing van het kristalrooster rond tegengesteld georiënteerde spins, waardoor de symmetrie wordt verbroken.
De wetenschappers richtten zich op mangaantelluride (MnTe), dat decennialang als een gewone antiferromagneet werd beschouwd. Met behulp van resonante inelastische röntgenverstrooiing met cirkeldichroïsme bij de Europese synchrotron ESRF ontdekten zij een duidelijk chiraal signaal.
Dit signaal zou in een klassieke antiferromagneet niet kunnen optreden. Het experiment werd voor het eerst uitgevoerd in 2024 en begin 2025 herhaald — de resultaten kwamen overeen.
‘De afgelopen jaren hebben wetenschappers verschijnselen waargenomen die niet passen in de dichotomie ferromagnetisme-antiferromagnetisme’, merkte hoofdauteur Daniel Jost van SLAC en het Stanford Institute for Materials and Energy Sciences op. ‘Onze resultaten leveren overtuigend experimenteel bewijs dat de derde fase — altermagnetisme — echt bestaat.’
De ontdekking, die voor het eerst theoretisch werd voorgesteld in 2022, effent de weg naar nieuwe materialen voor spintronica. Altermagneten zijn bestand tegen externe velden en maken het tegelijk mogelijk spinstromen te sturen zonder de verliezen die eigen zijn aan ferromagneten.
Het werk is uitgevoerd in samenwerking met de Europese synchrotron, de Universiteit van Stanford en andere instituten. Het versterkt de positie van altermagnetisme als een zelfstandige tak van magnetische verschijnselen.
De ontdekking van altermagnetisme wordt vaak de ‘Heilige Graal’ van de moderne fysica van de gecondenseerde materie genoemd, omdat zij de beste eigenschappen van twee klassieke vormen van magnetisme verenigt en hun belangrijkste nadelen wegneemt.
Heel eenvoudig gezegd is altermagnetisme een ‘onzichtbare magneet’. Hij werkt supersnel, zoals een gewone magneet in een harde schijf, maar creëert geen magnetisch veld om zich heen en wordt bijna niet warm.
Dit is waar de gewone mens het de komende 5–10 jaar echt aan den lijve zal ondervinden:
- Smartphones en laptops die niet warm worden en niet leeglopenHet nieuwe geheugen bewaart gegevens zelfs bij volledig uitgeschakelde voeding (zoals een usb-stick), maar werkt met de razendsnelle snelheid van werkgeheugen.Het resultaat: de telefoon start in een fractie van een seconde op, loopt nooit vast en houdt zijn lading 2–3 keer langer vast.
- Krachtige AI rechtstreeks in uw zakModerne neurale netwerken belasten de processor zwaar en vreten de batterij leeg. Chips op basis van altermagneten verwerken gegevens vrijwel zonder warmteafgifte.Resultaat: slimme assistenten, vertalers en games zullen direct en lokaal werken, zonder gegevens naar de cloud te sturen en zonder het apparaat te oververhitten.
- Betrouwbare elektrische auto's en dronesGewone elektronica kan in de buurt van krachtige motoren of hoogspanningslijnen 'haperen' door magnetische storingen. Altermagnetische sensoren zijn daar ongevoelig voor.Resultaat: autopiloten en besturingssystemen voor drones worden veel veiliger en nauwkeuriger.
- Medische zorg en draagbare gadgetsSensoren in slimme horloges of medische scanners (zoals MRI) worden compacter, goedkoper en nauwkeuriger, omdat hun metingen niet meer worden verstoord door externe magnetische velden.
Kort samengevat is dit een technologie die de grootste pijnpunten van moderne elektronica wegneemt: oververhitting, trage werking en snel leeglopende batterijen. Het duurt nog een paar jaar voordat het in de schappen van winkels ligt, maar de basis daarvoor wordt nu al gelegd.
