Οι ερευνητές απέκτησαν τα πρώτα πειστικά στοιχεία για μια άπιαστη τρίτη κατηγορία μαγνητισμού, που ονομάζεται αλτερμαγνητισμός.
Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύτηκαν στις 11 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Nature, θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση στο σχεδιασμό νέων μαγνητικών συσκευών μνήμης υψηλής ταχύτητας και να προσφέρουν το κομμάτι του παζλ που λείπει στην ανάπτυξη καλύτερων υπεραγώγιμων υλικών.
«Είχαμε στο παρελθόν δύο καθιερωμένους τύπους μαγνητισμού», είπε στο Live Science ο συγγραφέας της μελέτης Oliver Amin, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Nottingham στο Ηνωμένο Βασίλειο. “Ο σιδηρομαγνητισμός, όπου οι μαγνητικές στιγμές, τις οποίες μπορείτε να φανταστείτε σαν μικρά βέλη πυξίδας στην ατομική κλίμακα, δείχνουν όλες προς την ίδια κατεύθυνση. Και ο αντισιδηρομαγνητισμός, όπου οι γειτονικές μαγνητικές ροπές δείχνουν προς αντίθετες κατευθύνσεις – μπορείτε να το φανταστείτε περισσότερο σαν μια σκακιέρα εναλλάξ λευκών και μαύρων πλακιδίων».
Οι περιστροφές ηλεκτρονίων μέσα σε ένα ηλεκτρικό ρεύμα πρέπει να δείχνουν προς μία από τις δύο κατευθύνσεις και μπορούν να ευθυγραμμιστούν με ή ενάντια σε αυτές τις μαγνητικές ροπές για αποθήκευση ή μεταφορά πληροφοριών, αποτελώντας τη βάση των συσκευών μαγνητικής μνήμης.
Μια νέα μορφή μαγνητισμού
Τα εναλλακτικά μαγνητικά υλικά, που θεωρήθηκαν για πρώτη φορά το 2022, έχουν μια δομή που βρίσκεται κάπου στη μέση. Κάθε μεμονωμένη μαγνητική ροπή δείχνει προς την αντίθετη κατεύθυνση ως προς τη γειτονική της, όπως σε ένα αντισιδηρομαγνητικό υλικό. Αλλά κάθε μονάδα είναι ελαφρώς στριμμένη σε σχέση με αυτό το παρακείμενο μαγνητικό άτομο, με αποτέλεσμα ορισμένες ιδιότητες που μοιάζουν με σιδηρομαγνητικά.
Οι εναλλακτικοί μαγνήτες, επομένως, συνδυάζουν τις καλύτερες ιδιότητες τόσο των σιδηρομαγνητικών όσο και των αντισιδηρομαγνητικών υλικών. «Το πλεονέκτημα των σιδηρομαγνητών είναι ότι έχουμε έναν εύκολο τρόπο ανάγνωσης και γραφής μνήμης χρησιμοποιώντας αυτούς τους τομείς πάνω ή κάτω», δήλωσε στο Live Science ο συν-συγγραφέας της μελέτης Άλφρεντ Νταλ Ντιν, διδακτορικός φοιτητής επίσης στο Πανεπιστήμιο του Νότιγχαμ. «Αλλά επειδή αυτά τα υλικά έχουν καθαρό μαγνητισμό, αυτές οι πληροφορίες είναι επίσης εύκολο να χαθούν σκουπίζοντας έναν μαγνήτη πάνω τους».
Αντίθετα, τα αντισιδηρομαγνητικά υλικά είναι πολύ πιο δύσκολο να χειριστούν για αποθήκευση πληροφοριών. Επειδή έχουν καθαρό μηδενικό μαγνητισμό, ωστόσο, οι πληροφορίες σε αυτά τα υλικά είναι πολύ πιο ασφαλείς και ταχύτερες στη μεταφορά. «Οι εναλλακτικοί μαγνήτες έχουν την ταχύτητα και την ελαστικότητα ενός αντισιδηρομαγνήτη, αλλά έχουν επίσης αυτή τη σημαντική ιδιότητα των σιδηρομαγνητών που ονομάζεται σπάσιμο της συμμετρίας αντιστροφής χρόνου», είπε ο Dal Din.
