Учёные выявили альтернативный тип магнетизма, открывающий перспективы для квантовых технологий

Перспективы квантовых инноваций

Как сообщает НВ — Техно: Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в США подтвердили существование нового, третьего типа магнетизма - альтермагнетизма. Это фундаментальное открытие сделано на примере теллурида марганца (MnTe) и опубликовано в авторитетном журнале Science. Альтермагнетизм объединяет свойства феромагнетиков и антиферомагнетиков, что может значительно продвинуть развитие квантовых вычислительных систем и памяти. Для русскоязычных специалистов это открытие особенно важно, так как оно расширяет горизонты в области спинтроники - перспективного направления в электронике, использующего спин электрона.

Что нового в мире магнетизма?

Долгое время учёные делили магнетики на две группы: феромагнетики, чьи магнитные свойства легко поддаются внешнему воздействию, и антиферомагнетики, у которых из-за компенсации спинов сложно получить внешний магнитный отклик. Альтермагнетики сочетают антипараллельное расположение спинов, характерное для антиферомагнетиков, с уникальной кристаллической структурой, которая способна генерировать спин-поляризованные токи. Такое сочетание качеств открывает новые пути для разработки устройств, способных эффективно передавать и обрабатывать информацию.

Эксперименты с использованием рентгеновского излучения были проведены в Европейском центре синхротронного излучения (ESRF). Там учёные обнаружили асимметрию и хиральность внутри структуры MnTe, что и подтверждает присутствие альтермагнетизма. Это открытие становится ключевым для развития спинтроники - области, где вместо электрического заряда используется квантовый спин электронов. В результате может появиться новое поколение сверхбыстрых, устойчивых к помехам и энергоэффективных вычислительных и запоминающих устройств. В ближайших планах исследователей - изучение управления альтермагнитными состояниями с помощью света и электричества, что обещает новые технологические решения.

Обнаружение альтермагнетизма знаменует собой важный этап в эволюции квантовых технологий, способных кардинально изменить методы хранения и обработки данных.

Интеграция альтермагнитных материалов в спинтронику позволит создавать более производительные и экономичные системы обработки информации, способные работать быстрее и с меньшими энергозатратами. Кроме того, это открытие может оказать влияние на развитие смежных областей науки и техники, стимулируя разработку инновационных материалов и электронных устройств.

Кроме того, недавние исследования также продемонстрировали новые достижения в области магнитных скирмионов, что открывает перспективы для нейроморфных вычислений. Эти открытия подчеркивают важность дальнейшего изучения магнитных явлений для развития современных вычислительных технологий.