En 2022, los físicos describieron un nuevo tipo de magnetismo: el altermagnetismo. En él, los electrones con diferente dirección de giro (espín) se separan en energía según la dirección de su movimiento, como corredores que en una pista aceleran y en otra frenan. Pero el espín no es el único grado de libertad de las partículas.
En un trabajo reciente, los investigadores mostraron que si se reemplaza el espín por una característica afín, el pseudoespín eta, que describe pares de electrones en superconductores, el altermagnetismo también se manifiesta allí. Para ello, aplicaron una transformación descubierta en la década de 1970 por el físico japonés Hiroyuki Shiba. Esta conecta modelos con repulsión y atracción entre partículas, como un traductor que relata la misma historia en otro idioma. Así, el antiferromagnetismo ordinario se convierte en antiferromagnetismo eta, con un 'pegado' superconductor uniforme de pares y ondas de densidad de carga.
Pero la gran sorpresa aguardaba en redes más complejas. Cuando los autores añadieron saltos anisotrópicos a segundos vecinos, la degeneración del pseudoespín eta se levantó y surgió el altermagnetismo eta. Dependiendo de la simetría de la red (cuadrada o panal), el desdoblamiento de energía adoptaba la forma de ondas de distinto tipo: ondas p, ondas d e incluso ondas f. Los cálculos mediante el método de Hartree-Fock-Bogoliubov confirmaron estos patrones.
Este 'altermagnetismo por pares' podría detectarse mediante peculiaridades en la corriente de túnel o en la dispersión de neutrones. Si los experimentos confirman la teoría, se obtendría una nueva clase de materiales cuánticos donde la superconductividad y el orden magnético están entrelazados a un nivel fundamental.
El término 'altermagnetismo' apareció recién en 2022, aunque las predicciones de tales materiales se habían hecho antes. Hoy es uno de los temas más candentes en la física de la materia condensada.