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Dans un aimant ordinaire, tous les spins des électrons (les petites « flèches » magnétiques internes, découvertes par Wolfgang Pauli) pointent dans la même direction. Les altermagnets, comme MnTe, sont plus complexes : l'orientation de ces flèches alterne, telle une ondulation à la surface de l'eau après qu'on y a jeté une pierre. Mais cette ondulation n'est pas banale — elle est provoquée par le mouvement même des électrons.

Dans le cristal, les électrons se déplacent à des vitesses considérables. Selon la théorie de la relativité, cela les amène à « ressentir » un champ magnétique qui fait pivoter le spin de côté — c'est ainsi que l'équation de Paul Dirac a expliqué le couplage spin-orbite, et les transformations de Hendrik Lorentz sont à la base de cet effet relativiste. Grâce à la spectroscopie (une méthode qui « photographie » les spins), les scientifiques ont pour la première fois observé comment, dans MnTe, la direction de ces ondulations varie par vagues.

L'électronique classique manipule la charge, tandis que la spintronique manipule les spins. Les altermagnets promettent des dispositifs sans champs magnétiques parasites, fonctionnant à température ambiante. Ce qui est remarquable, c'est que cette ondulation n'a pu être détectée que parce que le mouvement des électrons dans le cristal obéit non pas à la mécanique habituelle, mais aux lois des vitesses proches de celle de la lumière.

Résumé original

tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2511.01690

Altermagnetism is a recently identified phase with a d, g or i-wave spin symmetry of magnetic ordering. Its discovery opens new research fronts at intersections of magnetism and spintronics with fields ranging from superconductivity to topological and relativistic quantum physics. Here we demonstrate an unconventional relativistic spin polarization in an altermagnet by spin and angle resolved photoemission spectroscopy of electronic bands in single-domain MnTe. The relativistic spin-orbit coupling origin is revealed by observing that the alternating momentum-dependent spin polarization is orthogonal to the magnetic-ordering vector. The collinearity, even-parity and time-reversal-odd nature of the demonstrated relativistic spin polarization in the altermagnet is unparalleled in conventional forms of the relativistic spin polarization. Our experimental results and methodology are supported by non-relativistic spin-symmetry and relativistic magnetic-symmetry analyses, and microscopic ab initio ground-state and photoemission theory.