I ricercatori dell’Università di Nottingham hanno aggiunto un nuovo capitolo alla storia del magnetismo. La loro scoperta dell’altermagnetismo, un fenomeno che sfida le convenzioni della fisica, sembrerebbe promettere una completa ridefinizione della nostra comprensione delle interazioni magnetiche e aprire nuove strade nell’esplorazione dei materiali superconduttori.
Altermagnetismo: ecco cosa hanno scoperto sul magnetismo diverso da tutto ciò che hai studiato
Ma cos’è esattamente l’altermagnetismo? Per comprenderlo appieno, è necessario fare un passo indietro e considerare le forme di magnetismo già note.
Il ferromagnetismo, responsabile dell’attrazione tra i magneti comuni, si verifica quando i momenti magnetici si allineano nella stessa direzione, come soldati in marcia. L’antiferromagnetismo, invece, presenta una disposizione alternata, con i momenti magnetici adiacenti che puntano in direzioni opposte.
L’altermagnetismo, come suggerisce il nome, introduce una nuova dimensione in questo panorama. In un materiale altermagnetico, ogni momento magnetico si orienta in opposizione al suo vicino, ma con una sottile torsione.
Questa peculiare configurazione conferisce agli altermagneti una combinazione unica di proprietà: la stabilità e la prontezza degli antiferromagneti e la flessibilità e controllabilità dei ferromagneti.
Ma perché questa scoperta è importante per la superconduttività? Il tutto risiede in una sua proprietà unica: la violazione dell’invarianza temporale. In parole povere, se si “riavvolge il nastro” di un sistema fisico che rispetta l’invarianza temporale, il sistema si comporterà esattamente come quando scorreva in avanti nel tempo. Molti fenomeni fisici, come il moto di un pendolo o le orbite dei pianeti, hanno questa simmetria.
Gli altermagneti, però, sembrano fare eccezione. Quando il tempo viene invertito, il loro comportamento magnetico cambia. Questa asimmetria temporale è estremamente rara in natura e potrebbe essere la chiave per comprendere la relazione tra magnetismo e superconduttività.
I superconduttori sono materiali che conducono elettricità senza alcuna resistenza, ma il loro funzionamento è strettamente legato a certe simmetrie della fisica. Finora, c’era un “pezzo mancante” nella nostra comprensione di come magnetismo e superconduttività potessero coesistere e interagire. L’altermagnetismo, con la sua insolita asimmetria temporale, potrebbe colmare questa lacuna.
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08234-x
