Кристалл, где электроны пляшут под музыку магнитов ✎ экспресс

Оригинал: "Complex spin dynamics induced metamagnetic phase transitions in Dirac semimetal EuAuBi"
arXiv:2601.17475 · 2026-01-24 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
В одном соединении нашли сразу несколько магнитных порядков и особые точки, где электроны ведут себя как безмассовые.

Кристалл EuAuBi похож на слоёный пирог из атомов европия, золота и висмута. При охлаждении почти до абсолютного нуля в нём по очереди возникают три разных магнитных узора — словно узор на калейдоскопе меняется от лёгкого поворота. Сначала атомы-магнитики выстраиваются строго в противофазе, затем чуть наклоняются, а при ещё более низкой температуре появляется третий порядок.

В магнитном поле от 1,5 до 3 тесла (это в десятки тысяч раз сильнее поля Земли) в кристалле закручиваются настоящие вихри из магнитных моментов. Электрическое сопротивление при этом ведёт себя необычно — электроны, пролетая сквозь эти вихри, словно огибают невидимые препятствия.

Самое интересное — в зонной структуре материала есть точки, где электроны ведут себя так, будто у них нет массы. Это как если бы тяжёлый шар вдруг покатился по столу с лёгкостью пушинки.

Такое сочетание магнитных вихрей и безмассовых электронов встречается крайне редко. Оно открывает путь к новым способам управлять электрическим током — например, переключать его без нагрева, только магнитным полем.

Температуры магнитных переходов в EuAuBi — 4, 3,5 и 2,8 кельвина. Это холоднее, чем в открытом космосе, где около 2,7 кельвина.

В фантастике безмассовые электроны в графене и других материалах часто описывают как «жидкий свет» — здесь этот образ обретает реальную основу.

Учёные
David DeutschErwin SchrödingerJohn Stewart BellLouis de BroglieLov GroverPaul Benioff
Понятия
альтермагнетизм температура Кюри d-волновой альтермагнетик сегнетоэлектрик уравнение Дирака магнитная фрустрация магнитная текстура