Trojice fyziků, která pomohla zavést pojem altermagnetismus, získala cenu Europhysics Prize za rok 2026. Ocenění udělila divize kondenzované hmoty European Physical Society Jairovi Sinovovi z Johannes Gutenberg University Mainz, Liboru Šmejkalovi a Tomasi Jungwirthovi za teoretické a experimentální práce, které altermagnetismus vymezily jako samostatnou třídu magnetického uspořádání.
Informaci zveřejnil server ScienceDaily s odvoláním na Johannes Gutenberg University Mainz. Slavnostní předání ceny bylo podle zprávy naplánováno na září 2026 během konference European Physical Society Condensed Matter Division v rakouském Grazu.
Fyzikové dlouho rozlišovali především feromagnety a antiferomagnety. Ve feromagnetických látkách míří magnetické momenty elektronů převážně stejným směrem, takže materiál získává nenulovou celkovou magnetizaci. V antiferomagnetech se opačně orientované momenty navzájem ruší. Altermagnety mají stejně jako antiferomagnety nulovou výslednou magnetizaci, jejich elektrony však vykazují vlastnosti spojované spíše s feromagnety.
Klíčová je především spinová polarizace elektronových stavů. Spin je kvantová vlastnost částic, která souvisí s jejich vnitřním momentem hybnosti a ovlivňuje jejich magnetické chování. V altermagnetických materiálech se spinové stavy mění v závislosti na směru pohybu elektronu v krystalu. Výsledkem může být vznik silně spinově polarizovaných proudů, přestože materiál jako celek nevytváří výrazné vnější magnetické pole.
Teorie předběhla měření
Oceněná práce má výraznou teoretickou část. V původní studii z roku 2021 Šmejkal, Sinova a Jungwirth popsali, jak mohou symetrie spinu a krystalové struktury vymezit tři základní fáze kolineárního magnetismu: feromagnetickou, antiferomagnetickou a nově altermagnetickou. Kolineární znamená, že magnetické momenty leží podél jedné společné osy, i když mohou mířit opačnými směry.
Autoři tehdy pomocí teorie spinových symetrií a výpočtů z prvních principů vytipovali kandidátní materiály od izolantů po kovy. Pozdější experimenty využily například úhlově rozlišenou fotoemisní spektroskopii, která umožňuje mapovat chování elektronů v materiálu, a měření elektrického transportu. Výsledky z několika materiálů poskytly důkazy podporující novou klasifikaci magnetismu.
Altermagnetismus zatím nepředstavuje hotovou technologii ani nový typ běžně používané elektronické součástky. Jeho význam spočívá v tom, že spojuje některé výhody obou známějších magnetických uspořádání: nulovou celkovou magnetizaci, která může omezovat vzájemné rušení součástek, a rychlou dynamiku či účinnou manipulaci se spinem elektronů. Právě tyto vlastnosti nyní fyzikové zkoumají v souvislosti se spintronikou, tedy elektronikou využívající kromě elektrického náboje také spin.
Výzkum se dotýká i obecnějších otázek fyziky pevných látek, například topologických jevů, neobvyklé supravodivosti a kvantových materiálů se silnými interakcemi mezi elektrony. Ocenění proto podle pořadatelů vyzdvihuje především zavedení nové kategorie hmoty. Případné využití v budoucích počítačích a elektronice bude záviset na tom, zda se podaří altermagnetické materiály spolehlivě vyrábět, řídit a provozovat v praktických součástkách.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.