Vedci potvrdili existenciu záhadného magnetu, ktorý nikto predtým nevidel
Japonskí vedci potvrdili existenciu altermagnetizmu v organickom kryštáli. Objav môže priniesť revolúciu v spintronike, úložných médiách a energeticky úsporných zariadeniach.
Magnetizmus sa zdá ako dôkladne prebádaný jav, no vyzerá to tak, že tomu tak nakoniec ešte nie je. Skupina vedcov z Japonska nedávno prišla s objavom, ktorý ponúka nový uhol pohľadu na magnetizmus, ako taký.
V ich laboratóriu sa totiž podarilo preukázať existenciu takzvaného altermagnetu, a to dokonca v organickom kryštáli. Tento výsledok môže výrazne pomôcť s novými technológiami. Pričom sa čoraz viac spomínajú oblasti, akými sú napríklad spintronika a energeticky úsporné pamäťové zariadenia.
Aktuálne poznáme hlavne klasické feromagnety, magnety, ktoré sa dajú napríklad pripnúť na chladničku, tie sa tak isto využívajú aj v motoroch. Vedecky zaujímavejšou skupinou sú aj antiferomagnety, v ktorých sa susedné magnetické momenty navzájom rušia. Altermagnety však predstavujú celkom odlišnú skupinu. Nemajú totiž žiadnu celkovú magnetizáciu, a preto pôsobia, akoby išlo o nemagnetické látky. V skutočnosti však dokážu meniť polarizáciu svetla, keď sa odrazí od ich povrchu. To z nich robí mimoriadne zaujímavé materiály, ale zároveň aj nesmierne náročné na preskúmanie a pochopenie, pretože bežné metódy ich nedokážu odhaliť.
Nový typ magnetizmu si určite nájde široké využitie v rôznych technológiách
Práve preto bol výskum japonských vedcov taký dôležitý. Pod vedením docenta Satoshiho Iguchiho z Univerzity Tohoku vznikla nová optická metóda, ktorá vychádza z Maxwellových rovníc popisujúcich šírenie a odraz svetla.
Práve vďaka tomuto prístupu sa podarilo presne zachytiť jemné magnetooptické efekty, známe ako Kerrov jav, a tým rozpoznať „signály“, ktoré zodpovedajú správaniu altermagnetov. Neskoršia analýza ukázala charakteristické vlastnosti kryštálu, medzi nimi aj dôkaz o spinovo polarizovanom stave. Tak isto aj prítomnosť zvláštnych prúdov viazaných na štruktúru materiálu. Výsledky boli natoľko jednoznačné, že tím ich publikoval v uznávanom vedeckom časopise Physical Review Research.
Neprehliadni
Samotní vedci zdôrazňujú, že objav nie je len akademickou zaujímavosťou. Organické látky, v ktorých sa jav podarilo experimentálne potvrdiť, môžu ponúknuť cestu k ľahkým a ohybným zariadeniam. Mohli by sa napríklad využiť v elektronike, ktorá bude v budúcnosti nielen výkonnejšia, ale aj úspornejšia. Keďže altermagnety dokážu riadiť tok elektrónov bez toho, aby vykazovali bežnú magnetizáciu, v praxi by mohli umožniť novú generáciu úložných médií či senzorov s nízkymi energetickými nárokmi.
Výskum bude prebiehať ďalej
Na štúdii sa popri Iguchim podieľali aj viacerí významní kolegovia, medzi nimi Yuka Ikemoto, Taro Moriwaki, Hirotake Itoh, Shinichiro Iwai, Tetsuya Furukawa a Takahiko Sasaki. Spoločne vytvorili prvý dôkaz, že altermagnetizmus nie je len teoretická špekulácia, ale vlastnosť reálne existujúceho materiálu. Ich práca navyše otvára cestu ďalším výskumom, ktoré by mohli objaviť podobné vlastnosti u ďalších organických aj anorganických látok.
Objav tak potvrdzuje, že aj v zdanlivo známej oblasti, ako je magnetizmus je stále priestor na nové objavy. Altermagnety boli pred pár rokmi iba teóriou, dnes sú až nečakane súčasťou laboratórneho výskumu. A ak sa ich vlastnosti podarí preniesť do praxe, môžu sa stať základom nového technologického smeru, ktorý spojí materiálovú vedu s IT technikou.
