Впервые создана "световая" версия альтернативной формы магнетизма

МОСКВА, 3 августа. /ТАСС/. Физики из Китая и Сингапура создали фотонный кристалл, внутри которого частицы взаимодействуют так, что возникает эффект, подобный альтермагнетизму. Это третья форма магнетизма, открытая учеными относительно недавно. Авторы разработки считают, что она упростит создание световой спинтронной электроники, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Physics. Об этом пишет сайт ТАСС.

«Нам впервые удалось соединить фотонику с разработкой альтермагнитных материалов, одним из передовых направлений в физике конденсированных сред, — приводят авторы цитату из исследования. — Мы создали магнитофотонный кристалл, аналог коллинеарного магнита, обладающий альтермагнитными свойствами. Это открывает дорогу для фотонных спинтронных устройств, которым не потребуется намагничивание».

Открытие совершила группа специалистов под руководством профессора Национального университета Сингапура Цю Чэнвэя. Ученые изучали возможные формы альтермагнитных материалов, существование которых теоретики предсказали в 2022 году. Спустя два года экспериментаторы подтвердили это на пленках из марганца и теллура.

По структуре альтермагнетики напоминают шахматную доску: на черных и белых клетках расположены атомы с противоположными магнитными характеристиками. Такое строение сочетает черты ферромагнетиков, где соседние атомы имеют одинаковые свойства, и антиферромагнетиков, где они противоположны.

На практике использовать альтермагнетики в спинтронике мешало то, что их свойствами трудно управлять. Созданные фотонные кристаллы лишены этого недостатка. Это наборы повторяющихся узоров из полных и половинчатых цилиндров, изготовленных из материала, похожего на природный гранат. При взаимодействии света с этими столбиками и соседними постоянными магнитами фотоны начинают вести себя так, будто находятся в альтермагнитной среде.

Последующие опыты с такими кристаллами позволят быстро отработать технологии производства спинтронных устройств на базе альтермагнетизма и подробно изучить его физические свойства. Это приблизит создание полноценной замены современной электронике, которая потребляет все больше электроэнергии, резюмируют физики.