Міжнародна команда під керівництвом SLAC National Accelerator Laboratory представила переконливі експериментальні докази третього типу магнетизму — альтермагнетизму. Дослідження опубліковано в журналі Science 29 жовтня 2026 року.
Протягом майже 90 років фізики вважали, що спонтанний магнетизм поділяється лише на два класи: феромагнетизм і антиферомагнетизм. У феромагнетиках спини електронів вишиковуються в одному напрямку, створюючи помітне магнітне поле. В антиферомагнетиках сусідні спини спрямовані протилежно й взаємно компенсуються.
Альтермагнети поєднують риси обох: нульову намагніченість, як в антиферомагнетиків, і можливість генерувати спін-поляризовані струми, характерні для феромагнетиків. Ключ до відмінності — поворот кристалічної ґратки навколо протилежно орієнтованих спинів, що порушує симетрію.
Вчені зосередилися на телуриді марганцю (MnTe), який десятиліттями вважали звичайним антиферомагнетиком. За допомогою резонансного непружного розсіяння рентгенівських променів із круговим дихроїзмом на Європейському синхротроні ESRF вони виявили виразний хіральний сигнал.
Цей сигнал не міг би з'явитися в класичному антиферомагнетику. Експеримент уперше провели в 2024 році, а на початку 2025-го повторили — результати збіглися.
«Останніми роками вчені спостерігали явища, які не вкладаються в дихотомію феромагнетизм-антиферомагнетизм, — зазначив провідний автор Даніель Йост із SLAC і Стенфордського інституту матеріалів та енергетики. — Наші результати дають надійне експериментальне підтвердження, що третя фаза — альтермагнетизм — реальна».
Відкриття, уперше теоретично запропоноване в 2022 році, відкриває шлях до нових матеріалів для спінтроніки. Альтермагнети стійкі до зовнішніх полів і водночас дають змогу керувати спіновими струмами без втрат, притаманних феромагнетикам.
Роботу виконано в співпраці з Європейським синхротроном, Стенфордським університетом та іншими інститутами. Вона зміцнює позиції альтермагнетизму як самостійної галузі магнітних явищ.
Відкриття альтермагнетизму часто називають «Святим Граалем» сучасної фізики конденсованого стану, оскільки воно поєднує найкращі властивості двох класичних типів магнетизму, усуваючи їхні головні недоліки.
Якщо зовсім просто, альтермагнетизм — це «магніт-невидимка». Він працює надшвидко, як звичайний магніт у жорсткому диску, але не створює навколо себе магнітного поля і майже не нагрівається.
Ось де звичайна людина реально відчує це на собі в найближчі 5–10 років:
- Смартфони й ноутбуки, які не нагріваються і не розряджаютьсяНова пам'ять зберігатиме дані навіть при повністю вимкненому живленні (як флешка), але працюватиме з шаленою швидкістю оперативної пам'яті.Результат: телефон вмикається за частку секунди, ніколи не «зависає» і тримає заряд у 2–3 раза довше.
- Потужний ШІ прямо у вас у кишеніСучасні нейромережі сильно навантажують процесор і садять батарею. Чипи на альтермагнетиках обробляють дані майже без виділення тепла.Результат: розумні помічники, перекладачі та ігри працюватимуть миттєво й локально, не надсилаючи дані в хмару та не перегріваючи пристрій.
- Надійні електромобілі та дрониЗвичайна електроніка може «глючити» поряд із потужними моторами або лініями електропередач через магнітні завади. Альтермагнітні датчики до цього несприйнятливі.Результат: автопілоти та системи керування дронами стануть значно безпечнішими й точнішими.
- Медицина та носимі гаджетиДатчики в розумних годинах або медичні сканери (як-от МРТ) стануть компактнішими, дешевшими й точнішими, бо їхні показання не збиватимуться через зовнішні магнітні поля.
Якщо коротко, це технологія, яка прибере головні болі сучасної електроніки — перегрів, повільну роботу й швидке розряджання батареї. До масових полиць магазинів мине ще кілька років, але фундамент для цього закладено прямо зараз.
