La nouvelle grande nouveauté du magnétisme est l’altermagnétisme, une forme de magnétisme qui promet d’alimenter la prochaine génération d’électronique. Contrairement aux ferromagnétiques, comme un aimant de réfrigérateur, où tous les spins atomiques internes s'alignent pour créer un champ magnétique puissant, les alter-aimants n'ont pas d'attraction magnétique nette (fortement magnétique à l'intérieur, mais semble non magnétique à l'extérieur). Ceci est similaire aux antiferromagnétiques où les spins internes s'annulent. Cependant, les alter-aimants conservent de puissantes propriétés internes qui pourraient leur permettre de transporter et de contrôler des informations plus efficacement que les aimants traditionnels.
Ce magnétisme ayant une attraction nette nulle, il est difficile à détecter à l’aide d’outils de mesure standard. Dans deux nouveaux articles, les chercheurs détaillent comment ils ont développé des techniques de rayons X pour cartographier et mesurer différents aspects de la structure interne d'un alter-aimant.
Cartographie des domaines magnétiques
Dans le premier article, publié dans Lettres d'examen physiqueles scientifiques ont développé une méthode avancée de rayons X appelée RIXS-CD (Resonant Inelastic X-ray Scattering-Circular Dichroism). Les anciennes techniques de rayons X ont du mal à cartographier et à distinguer de manière fiable les régions (ou domaines) magnétiques d'un matériau altermagnétique, mais lorsque l'équipe a fait tourner un échantillon d'un matériau altermagnétique sous un faisceau de rayons X, elle a créé une empreinte magnétique unique pour chaque domaine. Cela leur a permis de réaliser des cartes précises de ces domaines magnétiques.
« RIXS-CD détecte la rupture de symétrie unitaire (spatiale) via des ordres magnétiques de rupture en T. Cela fait de RIXS-CD une technique complémentaire au XMCD, avec des applications potentielles à une classe plus large d'antiferromagnétiques Hall anormaux, y compris les non colinéaires », ont écrit les chercheurs dans leur article.
Mesurer la force
Dans le deuxième article, également publié dans Lettres d'examen physiquePeter Krüger de l'Université de Chiba au Japon propose une nouvelle technique, CD-RPED (Circular Dichroism in Resonant Photoelectron Diffraction), pour mesurer la force magnétique d'une seule couche atomique invisible.
Cette technique fonctionne en dirigeant des rayons X vers les atomes d'un matériau altermagnétique (MA), ce qui les oblige à émettre des électrons. Les couches magnétiques environnantes affectent ces électrons, créant un motif unique (un écho). La mesure de cet écho permet aux scientifiques de quantifier les propriétés magnétiques de chaque couche atomique cachée. « Nos principales découvertes sont valables pour n'importe quelle fabrication additive et jettent les bases pour faire du CD-RPED une technique puissante pour la caractérisation magnétique des matériaux candidats à la fabrication additive. »
Grâce à ces deux techniques, l'altermagnétisme n'est plus invisible. Les scientifiques pourront cartographier et mesurer ses propriétés cachées pour comprendre comment se comporte cette forme de magnétisme et quantifier sa force. Cela pourrait contribuer à accélérer la prochaine génération de technologies informatiques basées sur le spin, en tirant parti du spin intrinsèque des électrons pour effectuer des calculs.
Écrit pour vous par notre auteur Paul Arnold, édité par Gaby Clark, et vérifié et révisé par Robert Egan, cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour maintenir en vie le journalisme scientifique indépendant. Si ce reporting vous intéresse, pensez à faire un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte en guise de remerciement.
