Оксид рутения долго считали образцовым альтермагнетиком — материалом, у которого магнитные моменты соседних атомов направлены противоположно, но не компенсируются полностью из-за особой симметрии кристалла. Новые измерения показали: внутри кристалла никакого магнетизма нет. Вся магнитная жизнь сосредоточена на поверхности.
С помощью фотоэмиссии с разрешением по спину учёные увидели узкое поверхностное состояние с одинаковой поляризацией спинов при противоположных импульсах. Такой картины не бывает у альтермагнетиков. Расчёты подтвердили: магнетизм появляется только на полностью кислородном срезе поверхности. Там заряд перетекает от рутения к кислороду, и соседние подрешётки рутения получают моменты +0.48 и -0.04 магнетона Бора. Это ферримагнитный порядок — как два магнита разной силы, направленные навстречу.
Открытие примиряет многолетние споры: одни эксперименты видели магнетизм в RuO2, другие — нет. Оказалось, что всё зависело от того, насколько чувствителен был метод к поверхности. Теперь ясно: RuO2 — не альтермагнетик, а материал с поверхностным ферримагнетизмом. Это важно для спинтроники, где используются поверхностные и интерфейсные эффекты.
Ферримагнетизм похож на перетягивание каната, где с одной стороны команда из десяти человек, а с другой — один ребёнок. Суммарная намагниченность не нулевая, но меньше, чем если бы все тянули в одну сторону.