Pendant de nombreuses années, les études physiques se sont concentrées sur deux principaux types de magnétisme, à savoir le ferromagnétisme et l'antiferromagnétisme. Le premier type implique l'alignement des tours d'électrons dans la même direction, tandis que ce dernier implique l'alignement des tours d'électrons dans des directions alternées et opposées.
Pourtant, des études récentes ont découvert un nouveau type de magnétisme, appelé altermagnétisme, qui ne rentre dans aucune des catégories précédemment identifiées. L'altermagnétisme se caractérise par la rupture de la symétrie inverse dans le temps (c'est-à-dire, la symétrie des lois physiques lorsque le temps est inversé) et les structures de bande-split, dans des matériaux qui conservent une magnétisation nette nulle.
Des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences et d'autres instituts en Chine ont récemment découvert un nouveau matériel qui présente l'altermagnétisme à température ambiante, à savoir KV2SE2O. leurs conclusions, publiées dans Physique de la naturesoulignez la promesse de kv₂se₂o à la fois pour l'étude de l'altermagnétisme et pour le développement de dispositifs spintroniques.
« KV2SE2O appartient à une large famille de composés contenant le (t2Q2O)2- Les couches, où T désigne un métal de transition 3D et Q représente S, SE, AS, SB ou BI, « Tian Qian, auteur principal du journal, a déclaré à Issues.fr. » Cette famille présente une variété de phénomènes de la densité à plusieurs corps, y compris la superconductivité, l'État isolant de Mott, la charge ou la densité de spin (CDW / SDW). «
L'objectif initial de la récente étude de Qian et de ses collègues était d'explorer davantage l'origine de la supraconductivité non conventionnelle observée dans KV2SE2O, qui est connu pour être associé à une transition de type SDW à des températures d'environ 100 K.
Pour y parvenir, les chercheurs ont synthétisé des monocristaux de haute qualité de KV2SE2O puis a collecté diverses mesures (c.-à-d. Resétivité, sensibilité magnétique, chaleur spécifique, ARPES, Mesures RMN et STM), tout en effectuant des calculs de structure de bande.
« Les mesures de RMN indiquent que les atomes V établissent un ordre magnétique à longue portée au-dessus de la température ambiante, avec des tours alignés antiparallèles le long de l'axe C », a expliqué Qian.
« Cet ordre magnétique compensé colinéaire est essentiel pour les altermagnets. Les expériences d'ARPES révèlent une structure de bande électronique métallique.
Les chercheurs ont également collecté des mesures d'ARPES résolues à spin sur le KV2SE2O et a observé une polarisation de spin dépendante de l'élan avec une symétrie à ondes D. Bien qu'ils n'aient pas détecté la supraconductivité dans le matériau, ils ont donc constaté que sa structure de bande présente un fractionnement de spin altermagnétique avec une température d'ordre magnétique bien au-dessus de la température ambiante.
« La conclusion la plus notable de notre étude est la découverte d'un altermagnet métallique avec le fractionnement de la rotation D à température ambiante », a déclaré Qian.
« En raison de son C hautement anisotrope2– Surfaces de Fermi polarisées en rotation en symétrie, ce matériau devrait générer un courant électrique hautement polarisé et un courant de spin géant, ce qui en fait une plate-forme prometteuse pour les appareils spintroniques à haute performance. «
Le nouvel altermagnet à température ambiante métallique découverte par Qian et ses collègues pourrait être une plate-forme prometteuse pour explorer les effets à plusieurs corps associés à l'altermagnétisme. À l'avenir, il pourrait également s'avérer précieux pour le développement des technologies quantiques et des dispositifs spintroniques.
« Nos recherches futures visent à explorer une nouvelle physique résultant de l'interaction entre l'altermagnétisme et d'autres états quantiques de la matière », a ajouté Qian.
« Par exemple, le V2O L'avion a un anti-cuo2 Structure, faisant de l'altermagnet D-Wave KV2SE2O Structurellement compatible avec les supraconducteurs de coupe de cuprate de l'onde D. Cette compatibilité ouvre de nouvelles voies pour étudier la physique interfaciale entre les supraconducteurs et les altermagnets non conventionnels. «
