Тонкий бутерброд из двух разных материалов. Через него пропускают электрический ток — и верхний кусочек намагничивается в одну сторону, а нижний в противоположную. Это не фокус, а слоевой эффект Эдельштейна (от английского layer Edelstein effect), который только что описали физики.
В обычной жизни электричество и магнетизм тесно связаны, но управлять намагниченностью с помощью тока непросто. Здесь же в игру вступает сама природа двухслойной системы: симметрия кристалла делает так, что электроны на разных слоях начинают «крутиться» (менять свой спин — собственное вращение) в противоположные стороны. Возникает разность магнитных моментов между слоями — и никаких внешних магнитов не нужно.
Авторы проверили идею на реальных материалах: сложили попарно слои MoSSe, MoTe₂ и WTe₂ и с помощью компьютерного моделирования подтвердили — эффект есть, он универсален. Более того, слабое внешнее поле может включать дополнительные компоненты намагниченности, словно тумблер. Так рождается инструмент для сверхкомпактной электроники будущего.
Спин электрона можно представить как крошечную стрелку компаса. В слоевом эффекте Эдельштейна эти стрелки на разных слоях смотрят в противоположные стороны, хотя материал в целом остаётся немагнитным.