Notingamo universiteto tyrėjai pridėjo naują skyrių prie magnetizmo istorijos. Jų atradimas altermagnetizmo, reiškinio, kuris meta iššūkį fizikos konvencijoms, atrodo, žada visiškai perrašyti mūsų supratimą apie magnetines sąveikas ir atverti naujus kelius superlaidžių medžiagų tyrinėjime.
Altermagnetizmas: štai ką jie atrado apie magnetizmą, kuris skiriasi nuo visko, ką esi studijavęs
Bet kas tiksliai yra altermagnetizmas? Norint jį visiškai suprasti, reikia žengti žingsnį atgal ir apsvarstyti jau žinomas magnetizmo formas.
Feromagnetizmas, atsakingas už įprastų magnetų trauką, atsiranda, kai magnetiniai momentai išsirikiuoja ta pačia kryptimi, kaip žygiuojantys kareiviai. Antiferomagnetizmas, priešingai, turi alternatyvų išdėstymą, kai gretimi magnetiniai momentai nukreipti priešingomis kryptimis.
Altermagnetizmas, kaip rodo pavadinimas, įveda naują dimensiją į šį peizažą. Altermagnetinėje medžiagoje kiekvienas magnetinis momentas orientuojasi priešingai savo kaimynui, bet su subtiliu posūkiu.
Ši savita konfigūracija suteikia altermagnetams unikalų savybių derinį: stabilumą ir parengtį antiferomagnetų ir lankstumą bei valdomumą feromagnetų.
Bet kodėl šis atradimas yra svarbus superlaidumui? Visa tai slypi jo unikalioje savybėje: laiko invariancijos pažeidime. Paprastai tariant, jei „atsuktume atgal” fizinę sistemą, kuri gerbia laiko invarianciją, sistema elgsis lygiai taip pat, kaip ir judėdama į priekį laike. Daugelis fizinių reiškinių, kaip švytuoklės judėjimas ar planetų orbitos, turi šią simetriją.
Tačiau altermagnetai, atrodo, yra išimtis. Kai laikas yra atvirkščiai, jų magnetinis elgesys keičiasi. Ši laiko asimetrija yra labai reta gamtoje ir gali būti raktas suprasti ryšį tarp magnetizmo ir superlaidumo.
Superlaidininkai yra medžiagos, kurios veda elektros srovę be jokio pasipriešinimo, tačiau jų veikimas yra glaudžiai susijęs su tam tikromis fizikos simetrijomis. Iki šiol mūsų supratime, kaip magnetizmas ir superlaidumas gali egzistuoti ir sąveikauti, buvo „trūkstama dalis”. Altermagnetizmas, su savo neįprasta laiko asimetrija, gali užpildyti šią spragą.
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08234-x
