Międzynarodowy zespół pod kierownictwem SLAC National Accelerator Laboratory przedstawił przekonujące dowody eksperymentalne na istnienie trzeciego typu magnetyzmu — altermagnetyzmu. Badanie opublikowano w czasopiśmie Science 29 października 2026 roku.
Przez prawie 90 lat fizycy uważali, że spontaniczny magnetyzm dzieli się tylko na dwie klasy: ferromagnetyzm i antyferromagnetyzm. W ferromagnetykach spiny elektronów ustawiają się w jednym kierunku, wytwarzając zauważalne pole magnetyczne. W antyferromagnetykach sąsiednie spiny są skierowane przeciwnie i wzajemnie się kompensują.
Altermagnety łączą cechy obu: zerowe namagnesowanie, jak w antyferromagnetykach, oraz zdolność do generowania prądów spinowo spolaryzowanych, charakterystycznych dla ferromagnetyków. Kluczem do różnicy jest obrót sieci krystalicznej wokół przeciwnie zorientowanych spinów, który narusza symetrię.
Naukowcy skupili się na tellurku manganu (MnTe), który przez dziesięciolecia uważano za zwykły antyferromagnetyk. Za pomocą rezonansowego nieelastycznego rozpraszania promieni rentgenowskich z dichroizmem kołowym w Europejskim Ośrodku Synchrotronowym ESRF odkryli wyraźny sygnał chiralny.
Ten sygnał nie mógłby pojawić się w klasycznym antyferromagnetyku. Eksperyment po raz pierwszy przeprowadzono w 2024 roku, a na początku 2025 roku powtórzono go — wyniki się zgodziły.
„W ostatnich latach naukowcy obserwowali zjawiska, które nie mieszczą się w dychotomii ferromagnetyzm–antyferromagnetyzm — zauważył główny autor Daniel Jost z SLAC i Stanford Institute for Materials and Energy Sciences. — Nasze wyniki dają solidne potwierdzenie eksperymentalne, że trzecia faza — altermagnetyzm — jest rzeczywista”.
Odkrycie, po raz pierwszy zaproponowane teoretycznie w 2022 roku, otwiera drogę do nowych materiałów dla spintroniki. Altermagnety są odporne na pola zewnętrzne, a jednocześnie pozwalają sterować prądami spinowymi bez strat właściwych ferromagnetykom.
Praca powstała we współpracy z Europejskim Ośrodkiem Synchrotronowym, Uniwersytetem Stanforda i innymi instytucjami. Umacnia ona pozycję altermagnetyzmu jako samodzielnej gałęzi zjawisk magnetycznych.
Odkrycie altermagnetyzmu często nazywa się „Świętym Graalem” współczesnej fizyki ciała stałego, ponieważ łączy ono najlepsze właściwości dwóch klasycznych typów magnetyzmu, eliminując ich główne wady.
Mówiąc najprościej, altermagnetyzm to „magnes-niewidka”. Działa superszybko, jak zwykły magnes w dysku twardym, ale nie wytwarza wokół siebie pola magnetycznego i prawie się nie grzeje.
Oto gdzie zwykły człowiek naprawdę odczuje to na sobie w ciągu najbliższych 5–10 lat:
- Smartfony i laptopy, które się nie grzeją i nie rozładowująNowa pamięć będzie przechowywać dane nawet przy całkowicie wyłączonym zasilaniu (jak pendrive), ale pracować z szaloną szybkością pamięci operacyjnej.Rezultat: telefon włącza się w ułamku sekundy, nigdy się nie „zawiesza” i trzyma naładowanie 2–3 razy dłużej.
- Potężna sztuczna inteligencja prosto w waszej kieszeniWspółczesne sieci neuronowe mocno obciążają procesor i wyczerpują baterię. Układy na altermagnetykach przetwarzają dane niemal bez wydzielania ciepła.Wynik: inteligentni asystenci, tłumacze i gry będą działać natychmiast i lokalnie, nie wysyłając danych do chmury i nie przegrzewając urządzenia.
- Niezawodne samochody elektryczne i dronyZwykła elektronika może „świrować” w pobliżu mocnych silników lub linii energetycznych z powodu zakłóceń magnetycznych. Czujniki altermagnetyczne są na to niewrażliwe.Wynik: autopiloty i systemy sterowania dronami staną się znacznie bezpieczniejsze i precyzyjniejsze.
- Medycyna i gadżety noszoneCzujniki w smartwatchach lub skanery medyczne (takie jak MRI) staną się bardziej kompaktowe, tańsze i dokładniejsze, ponieważ ich odczyty nie będą zakłócane przez zewnętrzne pola magnetyczne.
Krótko mówiąc, to technologia, która usunie główne bolączki współczesnej elektroniki — przegrzewanie, powolną pracę i szybkie rozładowywanie baterii. Do masowych sklepowych półek minie jeszcze kilka lat, ale fundament pod to jest kładziony właśnie teraz.
