Химия превращает обычный материал в магнитный переключатель ✛ ✦

Оригинал: "Surface Functionalization Enables Two-Dimensional Altermagnetism and Giant Tunnel Magnetoresistance"
arXiv:2607.03908 · 2026-07-04 · CC BY 4.0 · 1 мин
Одна химическая реакция превращает антиферромагнетик в альтермагнетик, который без внешнего поля меняет сопротивление до рекордных значений.

Электроны — словно машины с магнитной окраской. В обычном магните все одного цвета; в антиферромагнетике цвета уравновешены — внешнего магнетизма нет. Альтермагнетик выделяет для каждого цвета свою полосу. Поставьте фильтр на один цвет — и поток становится одноцветным.

С помощью компьютерного моделирования учёные нашли химический способ превращения. Взяли монослой селенида железа — материал, известный сверхпроводимостью при –173 °C — и прикрепили к одной стороне атомы водорода. Симметрия нарушилась, магнитный порядок приобрёл волнообразный вид, и электроны разного спина разделились благодаря волновой природе.

Два таких слоя сложили в туннельный переход. Когда магнитные настройки слоёв совпадают, ток течёт; когда противоположны — сопротивление подскакивает почти в 20 раз. Переключатель без паразитных полей — строительный блок для сверхплотной и быстрой памяти. Неожиданно: тот же материал — рекордсмен сверхпроводимости — теперь работает и альтермагнетиком.

При –173 °C это соединение уже проводит ток без потерь (сверхпроводимость). Теперь оно ещё и переключает магнитные состояния — два экзотических дара в одном слое.

\mathrm{TMR} = \frac{G_{\mathrm{PC}} - G_{\mathrm{APC}}}{G_{\mathrm{APC}}} \times 100\%
G_PC и G_APC — полные проводимости (суммы по спиновым каналам) в состоянии с параллельными и антипараллельными векторами Нееля соответственно.
G^{\sigma} = \frac{e^2}{h} \frac{1}{N} \sum_{\mathbf{k}} T^{\sigma}_{\mathbf{k}}(E)
G^σ — проводимость спина σ, e²/h — квант проводимости, T^σ_k(E) — коэффициент пропускания для волнового вектора k на энергии E.
Учёные
Wolfgang PauliMax PlanckAlbert EinsteinEnrico FermiPaul DiracSatyendra Nath Bose
Понятия
d-волновой альтермагнетик альтермагнетизм антиферромагнитный порядок доменная стенка поверхность Ферми антиферромагнетик