Die neue Form ergänzt die beiden bereits bekannten Formen: ferromagnetisch und antiferromagnetisch.
Eine Forschergruppe der Swiss Light Source hat eine dritte Form des Magnetismus entdeckt, die der Wissenschaft bisher unbekannt war. Diese als „Altermagnetismus” bezeichnete Entdeckung definiert die Grundprinzipien der Physik neu und ebnet den Weg für technologische Innovationen mit enormem Potenzial.
Effizientere Sensoren, ultraschnelle Speichergeräte und Quantencomputer der neuesten Generation sind nur einige Beispiele für Anwendungen, die dank dieser Entdeckung entstehen könnten.
Wissenschaftler haben eine dritte Form des Magnetismus entdeckt: Altermagnetismus
Eine Gruppe von Forschern hat eine dritte Form des Magnetismus identifiziert, die als Altermagnetismus bezeichnet wird und zu den bereits bekannten Formen des Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus hinzukommt.
Die neue Form ergänzt die beiden bereits bekannten Formen: Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus.
Historisch gesehen bestand der Unterschied zwischen diesen Formen des Magnetismus darin, wie die Spins der Elektronen ausgerichtet sind.
Beim Ferromagnetismus sind sie alle in eine Richtung ausgerichtet und erzeugen ein intensives Magnetfeld, während beim Antiferromagnetismus die Spins in die entgegengesetzte Richtung ausgerichtet sind, was den Magnetismus insgesamt aufhebt.
Im Gegensatz dazu stellt Altermagnetismus eine alternative Anordnung der Spins dar, bei der jeder Spin in die entgegengesetzte Richtung seines Nachbarn ausgerichtet ist. Im Gegensatz zum Antiferromagnetismus führt diese Anordnung nicht zur Aufhebung des Magnetismus, sondern erzeugt aktive Ausrichtungen, die empfindlich auf den Energiefluss reagieren.
Wie wurde die Entdeckung gemacht?
Mithilfe hochpräziser Röntgenstrahlen an der Swiss Light Source (SLS) in der Schweiz analysierten die Forscher eine Probe von Mangantellurid, einem Material, das normalerweise als antiferromagnetisch identifiziert wird.
Im Laufe der Untersuchung wurde eine abwechselnde Abfolge von Energieniveaus entgegengesetzter Spinzustände entdeckt, was bestätigte, dass Mangan-Tellurid nicht unter die traditionelle Klassifizierung von Ferromagnetismus oder Antiferromagnetismus fällt, sondern zu einer anderen Kategorie gehört, die als Altermagnetismus bekannt ist.
Alternativer Magnetismus: eine neue Möglichkeit für die Spintronik
Diese Entdeckung stellt nicht nur in der Theorie, sondern auch in Bezug auf mögliche Anwendungen einen entscheidenden Durchbruch dar.
In den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler nach neuen Möglichkeiten zur Speicherung von Informationen gesucht. Obwohl die moderne Elektronik, die auf der Ladung von Elektronen basiert, gut funktioniert, weist sie erhebliche Einschränkungen auf.
Hier kommt die Spintronik ins Spiel, eine Alternative, die sowohl die Ladung als auch den Spin des Elektrons zur Speicherung und Verarbeitung von Daten nutzt. Ihre Entwicklung wurde jedoch durch den Mangel an geeigneten Materialien gebremst, ein Hindernis, das der Altermagnetismus überwinden könnte.
