Un jeu de construction magnétique : la flexibilité inattendue des couches atomiques express

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Le nouveau matériau magnétique est organisé comme une pile de crêpes : dans chaque couche, toutes les « flèches » atomiques pointent dans la même direction, mais la couche voisine est aimantée dans le sens opposé. Le motif de triangles — le réseau kagomé — est déformé car une partie des atomes a été remplacée par des haltères de germanium. Les atomes de terres rares ne manifestent un ordre magnétique qu'à des températures proches de -264°C, ce qui nécessite l'utilisation d'hélium liquide hélium. La diffraction des rayons X (une méthode développée par William Lawrence Bragg) et la spectroscopie ont permis d'observer cette structure.

Les calculs ont révélé une flexibilité inattendue : retourner toute la couche d'un bloc est extrêmement coûteux en énergie, alors que faire pivoter une seule chaîne d'atomes à l'intérieur de la couche est facile. Un tel ordre réduit considérablement l'entropie — la mesure du désordre. Cela ouvre la possibilité de créer de manière contrôlée des motifs magnétiques pour de futurs dispositifs quantiques.