В некоторых кристаллах магнитные моменты атомов — их микроскопические «стрелки» намагниченности — колеблются согласованно, подобно волне, бегущей по трибунам стадиона. Эта спиновая волна переносит спин без перемещения электрических зарядов, а значит, почти не нагревает материал. Такое течение напоминает невидимую реку — бесшумное и холодное.
Двумерные альтермагнетики — особый класс материалов: в них спиновые волны распространяются по-разному вдоль разных кристаллографических осей. Но форму кристалла можно изменить. Достаточно лёгкого нажатия, чтобы атомные слои сместились и перестроили магнитные пути — это явление называется ферроэластичным переходом. Спиновый поток мгновенно меняет направление без внешних магнитов: словно русло воды поворачивается простым движением руки.
Проверка на монослое CoTe2 с помощью спектроскопии показала: при нагреве возникает градиент температуры, и магнитные волны текут, увлекая спин. Главный сюрприз: коэффициент, связывающий тепловой поток и спиновый ток, меняет знак при переключении. Иными словами, лёгким сжатием поток разворачивается вспять — без единого магнита. Это открывает путь к программируемым чипам на спиновых волнах: они почти не греются, экономят энергию и переключаются механически.
Магноны переносят спин без движения зарядов, поэтому почти не нагревают материал: как звуковая волна, бегущая по цепочке, не требует, чтобы звенья двигались.
Идея управлять потоками без полей напоминает технологию «терраформирования» в фантастике, где ландшафт меняют для получения нужных течений.