Physiker bestätigen Altermagnetismus in Mangantellurid
Forscher am SLAC weisen Chiralität in Elektronenspins nach und belegen damit einen dritten magnetischen Zustand.
Von Letizia Giugliano
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Ein von der SLAC National Accelerator Laboratory geleitetes Physikerteam hat die Existenz einer dritten magnetischen Phase namens Altermagnetismus bestätigt. Die am 30. Oktober 2026 in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte physikalische Innovation liefert den direkten experimentellen Nachweis von Chiralität in Mangantellurid und bestätigt damit eine magnetische Struktur, die erst 2022 vorhergesagt wurde.
Aufbruch einer neunzigjährigen magnetischen Zweiteilung
Fast 90 Jahre lang kannte die Physik nur zwei Arten von spontanem Magnetismus. In Ferromagneten richten sich die Elektronenspins in dieselbe Richtung aus und erzeugen ein makroskopisches Magnetfeld. In Antiferromagneten, entdeckt 1933, wechseln die Spins in entgegengesetzte Richtungen und heben sich gegenseitig auf, sodass kein äußeres Magnetfeld bleibt. Die neue Innovation, über die Phys.org berichtet, bestätigt, dass Altermagnetismus Merkmale beider Kategorien vereint. Er hat alternierende Spins, die eine verschwindende Nettomagnetisierung ergeben, erlaubt aber nutzbare Spinströme, die sonst Ferromagneten vorbehalten sind.
„In den vergangenen Jahren haben Wissenschaftler Phänomene beobachtet, die nicht sauber in die Dichotomie von Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus passen.“
— Daniel Jost, Associate Scientist am SLAC und am Stanford Institute for Materials and Energy Sciences
Chiralität in Elektronenspins nachweisen
Um den Altermagnetismus zu identifizieren, suchten die Forscher nach Chiralität, also struktureller Händigkeit. Zwar teilt ein Altermagnet mit traditionellen Antiferromagneten eine alternierende Auf-und-Ab-Spinfolge, doch das Kristallgitter um seine nach oben gerichteten Spins ist gegenüber dem Gitter um seine nach unten gerichteten Spins verdreht. Laut Phys.org bricht diese geometrische Verdrehung die räumliche Symmetrie und verhindert, dass die Atomstruktur mit ihrem Spiegelbild zur Deckung kommt. Der Erstautor Daniel Jost, Associate Scientist am SLAC National Accelerator Laboratory und am Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, arbeitete mit Teammitgliedern, darunter Rachel Nickel von der European Synchrotron Radiation Facility, zusammen, um diese Händigkeit experimentell zu bestätigen.
Perspektiven für Speicherbausteine und Rechenzentren
Die experimentelle Bestätigung von Altermagneten in Mangantellurid schafft eine konkrete Plattform für künftige Hardware. Materialien, die diesen dritten Zustand zeigen, könnten es Ingenieuren ermöglichen, Spinströme ohne die Streumagnetfelder zu steuern, die dicht gepackte Schaltkreise stören. Wie Phys.org berichtet, verweisen die Forscher auf mögliche Anwendungen in fortschrittlichen Speicherbausteinen, hochdichten Rechenzentren und Quantentechnologien, was den Weg für künftige Patentchancen im Computing der nächsten Generation ebnet.
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