Магнитный узор, меняющий правила электричества экспресс

Оригинал: "Anomalous magnetotransport in a non-collinear correlated kagome ferromagnet MgMn6Sn6"
arXiv:2605.07904 · 2026-05-08 · CC BY 4.0 · 1 мин
В металле MgMn₆Sn₆ электроны движутся так, словно их подталкивает невидимый вихрь, созданный особым магнитным порядком.

Если бросить горсть монет на стол, они лягут как попало. Но в некоторых кристаллах атомы выстраиваются в узор, напоминающий плетёную корзину — решётку кагоме. В металле MgMn₆Sn₆ такую решётку образуют атомы марганца, и при комнатной температуре они действуют как крошечные магнитные стрелки. Только смотрят эти стрелки не строго в одну сторону, а слегка расходятся веером в плоскости слоя. Это увидели с помощью нейтронов — частиц, которые чувствуют магнитный порядок.

Нейтронная дифракция показала: магнитные моменты марганца не параллельны друг другу, а образуют сложную структуру в плоскости слоя.

Такая «веерная» намагниченность заставляет электроны двигаться не прямо, а с боковым сносом — возникает эффект Холла (поперечное напряжение). Его внутренняя часть, связанная с геометрией электронных орбит, достигает 0.29 кванта проводимости на каждый слой кагоме и почти не меняется при повороте магнита. При охлаждении появляется ещё и добавка, зависящая от направления поля. Она рождается из-за того, как электроны рассеиваются на магнитных неоднородностях — участках с разной намагниченностью.

Способность электронов поглощать тепло оказалась неожиданно высокой. Обычно за такие эффекты отвечают f-электроны, но в этом материале их нет. Значит, электроны сильно взаимодействуют друг с другом.

Такой материал — как лаборатория на ладони: в нём можно изучать, как магнитный узор и электронные корреляции вместе управляют электрическим током. Возможно, это шаг к устройствам, где информация передаётся не зарядом, а магнитной текстурой — почти без потерь. И тогда горсть монет, рассыпанных по столу, обернётся тончайшей вязью, по которой ток бежит без сопротивления.

Решётка кагоме названа в честь японской техники плетения корзин — её узор из переплетённых треугольников не даёт атомам выстроиться в простой ряд, создавая магнитную «неразбериху», которая рождает необычные электрические свойства.

Учёные
Klaus von KlitzingLev LandauHendrik LorentzShuji NakamuraVera RubinRobert Hooke
Понятия
аномальный эффект Холла скрытая магнитная симметрия магнитная примесь эффект Холла ферронов решётка кагоме аномальный перенос тепла спиновый транспорт сверхпроводящий магнит альтермагнетик переменный магнетизм антиферромагнетик диспрозий