Магнитные узоры на атомном уровне ✎ экспресс

Оригинал: "Imaging Surface Magnetization in Altermagnetic MnTe Films"
arXiv:2605.25241 · 2026-05-24 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Учёные впервые увидели магнитные домены в альтермагнетике — новом классе материалов для электроники.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Два магнита на столе либо притягиваются, либо отталкиваются — смотря как повёрнуты их полюса. Внутри каждого кусочка прячутся крошечные области, где все магнитные стрелки смотрят в одну сторону. Эти области называют доменами, и от их расположения зависит, как материал поведёт себя в электрической цепи.

У альтермагнетиков — нового класса веществ — домены устроены хитрее. Магнитные моменты соседних атомов не просто противоположны, а ещё и повёрнуты в пространстве особым образом. Это похоже на ряды танцоров, которые движутся в противофазе, но каждый слегка развёрнут. До сих пор увидеть такую картину напрямую не удавалось. Авторы работы применили сканирующий квантовый микроскоп с алмазной иглой — сверхчувствительный датчик, который ощущает магнитное поле, как палец — тепло батареи. Так они впервые разглядели домены в плёнках MnTe толщиной вплоть до нескольких атомных слоёв.

Магнитный домен — не застывшая картинка. Под действием внешнего поля домены растут и сжимаются, как острова во время прилива.

Оказалось, что слабая намагниченность, которую зафиксировал микроскоп, рождается на границе плёнки и подложки. Именно она отвечает за аномальный эффект Холла — появление электрического напряжения поперёк проводника без внешнего магнита. Управляя толщиной плёнки, можно настраивать этот эффект, а значит — проектировать будущие устройства, где информация передаётся не зарядом, а спином электрона.

Толщина плёнок MnTe в эксперименте — от 5 до 50 нанометров. Это в тысячу раз тоньше человеческого волоса.

Так квантовый микроскоп превратился в окно, через которое видно, как танцуют магнитные стрелки в недрах вещества. И этот танец, как выяснилось, можно не только наблюдать, но и направлять — словно дирижёр, взмахом палочки меняющий ритм оркестра.

Алмазная игла квантового микроскопа чувствует магнитное поле в сто тысяч раз слабее, чем поле магнитика на холодильнике.

Учёные
Klaus von KlitzingLev LandauHendrik LorentzShuji NakamuraVera RubinRobert Hooke
Понятия
магнитные плёнки альтермагнетик магнитная плёнка переменный магнетизм антиферромагнетик d-волновой альтермагнетик аномальный эффект Холла свойства тонких плёнок ферромагнетик размагничивание намагниченность магнетизм фононов сверхпроводящий магнит доменная стенка магнитофотонные эффекты нитрид алюминия марганец постоянный магнит магнитооптический эффект Керра электромагнетизм