Магнитный переключатель для электроники будущего экспресс

Оригинал: "Intrinsic Topological Weyl Phase Transition Induced by a Magnetostructural Transformation in a Kagome Magnet"
arXiv:2603.20610 · 2026-03-21 · CC BY 4.0 · 1 мин
В сплаве марганца и галлия нашли способ переключать особые точки в электронной структуре, меняя магнитный порядок.

Кристалл меняет свою внутреннюю геометрию, как каркас здания, который слегка перекашивается при землетрясении. В сплаве марганца и галлия (Mn₃Ga) при температуре около 485 Кельвинов (примерно 212°C) происходит магнитный переход: атомы выстраиваются в антиферромагнитный порядок, где соседние магнитные моменты направлены противоположно. При дальнейшем охлаждении до комнатной температуры кристаллическая решётка слегка искажается — из гексагональной становится моноклинной, как будто прямоугольную коробку слегка сдавили с одного угла.

Этот сдвиг меняет расположение точек Вейля — особых точек в импульсном пространстве, где электроны ведут себя как частицы без массы, похожие на свет. В исходном состоянии точки Вейля образуют конфигурацию типа II, а после перехода — другую, отличную конфигурацию. Вместе с этим резко меняется аномальный эффект Холла: поперечное электрическое поле, возникающее без внешнего магнитного поля, становится заметно сильнее, и появляется топологический эффект Холла — дополнительный вклад, связанный с нетривиальной текстурой намагниченности.

Переход между двумя типами вейлевских состояний в одном материале — редкое явление. Обычно для этого нужно менять химический состав или прикладывать огромное давление.

Практическая ценность в том, что переключение происходит при температурах, близких к комнатным, и управляется простым изменением температуры. Это открывает дорогу к устройствам спинтроники, где информация кодируется не зарядом, а спином электрона. Материал Mn₃Ga уже известен своими антиферромагнитными свойствами, и теперь он становится кандидатом для создания переключателей и датчиков магнитного поля.

Температура 485 Кельвинов — это примерно 212°C, чуть выше температуры кипения воды в скороварке. То есть переход происходит при нагреве, который можно получить на обычной плите.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusKlaus von KlitzingLev LandauFelix BlochMichael Berry
Понятия
магнитный переход фазовый переход, индуцированный давлением температура Кюри магнитокалорический эффект тепловой эффект Холла фазовое превращение материалов магнетизм муаровых узоров эффекты магнитного поля переменный магнетизм переход металл-изолятор аномальный эффект Холла топологическая фаза квантовая модель Изинга квантовые материалы