Нов клас магнити може да промени оптиката и електрониката

Изследователи от Университета Тохоку в Япония са направили важна крачка в разгадаването на тайната на т.нар. алтермагнити – нов клас магнитни материали, които не проявяват традиционно намагнитване, но въпреки това влияят върху светлината по необичаен начин.

Резултатите от проучването, публикувано в престижното научно списание Physical Review Research, потвърждават алтермагнитната природа на органичен кристал и отварят пътя към създаването на нови високоефективни магнитни устройства.

„За разлика от обикновените магнити, които се привличат взаимно, алтермагнитите не показват нетна намагнитеност, но все пак могат да повлияят на поляризацията на отразената светлина. Това ги прави изключително трудни за изследване с конвенционални методи“, обяснява доцентът от Университета Тохоку Сатоши Игучи.

За да преодолеят това предизвикателство, японските учени прилагат нова формула за отражение на светлината, основана на уравненията на Максуел. Благодарение на този подход те успяват да изследват с висока прецизност органичния кристал κ-(BEDT-TTF)₂Cu[N(CN)₂]Cl и да разкрият неговите магнитни свойства.

Екипът е измерил магнитооптичния ефект на Кер (МОКЕ) – явление, при което линейно поляризирана светлина, отразена от намагнитена повърхност, променя своето състояние на поляризация. Именно чрез МОКЕ учените успяват да анализират електронната структура на материала и да установят специфични характеристики, които доказват наличието на алтермагнетизъм.

Резултатите от изследването разкриват три основни особености в спектъра на материала:

1. пикове, които показват разделяне на спиновата лента;

2. реален компонент, свързан с кристално изкривяване и пиезомагнитни ефекти;

3. имагинерен компонент, свързан с ротационни токове.

Тези данни предоставят нови доказателства за съществуването на алтермагнетизъм – явление, което според специалистите може да бъде в основата на бъдещи разработки в областта на спинтрониката и оптоелектрониката.

„Нашето изследване отваря врати за изучаването на магнетизма в по-широк кръг материали, включително органични съединения. То полага основите за създаването на леки и гъвкави магнитни устройства, които да бъдат част от технологиите на бъдещето“, подчертава Игучи.

Откритието на японските учени се очаква да предизвика голям интерес в научната общност, тъй като демонстрира възможността за създаване на нов тип магнитни системи с приложения в модерната електроника и комуникационните технологии.