Лист бумаги с магнитными свойствами — примерно так устроен новый материал 1T-CrS₂. Его слои скреплены слабыми силами, как страницы блокнота, но каждый слой — настоящий магнит. Причём магнит жёсткий: он сохраняет намагниченность поперёк слоёв и не теряет её даже при нагреве выше комнатной температуры.

Вырастить такие кристаллы долго не удавалось. Теперь команда физиков сделала это методом химического осаждения из газовой фазы, без катализаторов — чистый рецепт. Измерения показали, что при охлаждении ниже 80 К материал переходит из полуметаллического состояния в изолирующее. А в магнитном поле его сопротивление падает — этот эффект работает вплоть до 350 К.

Самое интригующее начинается ниже 30 К: возникает топологический эффект Холла. Электроны чувствуют нечто вроде дополнительного магнитного поля, рождённого особой закруткой спинов (собственных магнитных моментов частиц) в материале. Расчёты показали, что за это отвечают два механизма. Спин-орбитальное взаимодействие открывает энергетическую щель в местах пересечения электронных зон. А электронные корреляции перестраивают поверхность Ферми, убирая лишние карманы и усиливая спиновую поляризацию. Вместе они создают условия для топологического транспорта.

Такой союз корреляций и спин-орбитального взаимодействия в слоистом магните встречается редко. 1T-CrS₂ становится модельной системой для изучения того, как из квантовых свойств рождаются макроскопические эффекты. И тот самый «лист бумаги» оказывается не просто магнитом, а целой лабораторией на ладони — с вихрями спинов и электронными сюрпризами, которые ещё предстоит разгадать.