Sciencemag.cz
Doporučujeme
Magnetické materiály jsme bývali zvyklí dělit na feromagnetické, známé už po tisíce let, a antiferomagnetické, které známe bezmála století. Vědci z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR společně s mezinárodními spolupracovníky však nedávno učinili objev nového typu magnetických materiálů zvaných altermagnetické. Nyní jim v časopise Nature vychází odborný článek, který nejen poskytuje podrobný teoretický a experimentální popis altermagnetismu, ale především ukazuje, jak objev altermagnetismu inspiruje budoucí výzkum v širší oblasti nekonvenčních magnetů nad rámec běžných feromagnetů a antiferomagnetů.
Dobře známé a široce využívané feromagnety jsou mimo jiné základem paměťových bitů v integrovaných obvodech. Tato technologie tzv. spintroniky je první inovací v éře integrovaných obvodů, která doplňuje polovodičové bity na mikroprocesorových čipech. Využití feromagnetů ovšem přináší i omezení prostorové, časové i energetické škálovatelnosti spintronikých technologií.
V roce 2022 vydal tým z Fyzikálního ústavu AV ČR teoretickou predikci altermagnetické třídy magnetů, kde se v krystalické mřížce střídají nejen směry magnetických momentů na sousedících atomech, ale také se střídá orientace anizotropie lokálního prostředí těchto atomů v krystalu. Takovéto magnetické uspořádání významně posouvá limity škálovatelnosti spintronických technologií.
Kromě spintroniky vzbudily altermagnety zájem v mnoha oblastech fyziky kondenzovaných látek. Původní teoretický článek byl jen v roce 2025 dalšími výzkumníky citován tisíckrát a pole výzkumu altermagnetů se začalo prudce rozvíjet po experimentálním potvrzení jejich existence, které bylo též vedeno českým týmem a publikováno ve dvou navazujících článcích v Nature v roce 2024.
Nejnovější práce v Nature, která týmu vyšla tento měsíc, se věnuje základům altermagnetismu vycházejícím z teoretických i experimentálních prací za poslední tři roky tohoto nového oboru. Současně článek ukazuje, že altermagnetismus není konečnou, ale naopak počátkem vědecké pouti za novými typy magnetismu, jejichž existence zatím nebyla známou, nebo byla dokonce pokládána za nemožnou.
Jungwirth, T., Sinova, J., Fernandes, R. M., Liu, Q., Watanabe, H., Murakami, S., Nakatsuji, S., Šmejkal, L. (z FZU: T. Jungwirth, L. Šmejkal): Symmetry, microscopy and spectroscopy signatures of altermagnetism, Nature (2025), doi: 10.1038/s41586-025-09883-2
autor: prof. Tomáš Jungwirth, Ph.D.
