L'oxyde de ruthénium a longtemps été considéré comme un altermagnétique modèle — un matériau où les moments magnétiques des atomes voisins sont opposés, mais ne se compensent pas complètement en raison de la symétrie particulière du cristal. De nouvelles mesures montrent qu'à l'intérieur du cristal, il n'y a aucun magnétisme. Toute la vie magnétique est concentrée en surface.
Grâce à la photoémission résolue en spin, les scientifiques ont observé un état de surface étroit avec une polarisation de spin identique pour des impulsions opposées. Une telle image n'existe pas chez les altermagnets. Les calculs confirment : le magnétisme n'apparaît que sur une terminaison de surface entièrement oxygénée. Là, la charge se déplace du ruthénium vers l'oxygène, et les sous-réseaux voisins de ruthénium reçoivent des moments de +0.48 et -0.04 magnéton de Bohr. C'est un ordre ferrimagnétique — comme deux aimants de forces différentes, dirigés l'un vers l'autre.
Cette découverte réconcilie des années de controverses : certaines expériences voyaient du magnétisme dans RuO2, d'autres non. Il s'avère que tout dépendait de la sensibilité de la méthode à la surface. Désormais, il est clair : RuO2 n'est pas un altermagnétique, mais un matériau à ferrimagnétisme de surface. C'est important pour la spintronique, qui utilise les effets de surface et d'interface.
Le ferrimagnétisme ressemble à un tir à la corde où, d'un côté, il y a une équipe de dix personnes, et de l'autre, un enfant. L'aimantation totale n'est pas nulle, mais plus faible que si tout le monde tirait dans le même sens.