Ученые подтвердили существование магнитов, искривляющих свет

Японские исследователи раскрыли загадку альтермагнетиков — нового класса магнитных материалов без общей намагниченности, но со странными светоотражающими свойствами, — создав новый метод оптических измерений. Их открытия подтверждают существование альтермагнетизма в органических кристаллах и открывают путь к созданию легких и высокопроизводительных магнитных устройств следующего поколения.

«В отличие от обычных магнитов, которые притягиваются друг к другу, альтернативные магниты не обладают результирующей намагниченностью, но все же могут влиять на поляризацию отраженного света, — отметил Сатоси Игучи из Университета Тохоку, один из исследователей. — Это затрудняет их изучение с помощью традиционных оптических методов».

Чтобы преодолеть это препятствие, Игучи и его коллеги применили к органическому кристаллу недавно выведенную формулу для отражения света, и сумели с успехом прояснить его магнитные свойства, сообщает Science Daily. Эта формула основана на уравнениях Максвелла и применима к широкому спектру материалов, в том числе с низкой кристаллической симметрией.

На этой теоретической основе ученые разработали точный метод оптических измерений и применили его к органическому кристаллу κ-(BEDT-TTF)2Cu[N (CN)2]Cl. Им удалось успешно измерить магнитооптический эффект Керра и получить недиагональный спектр оптической проводимости, дающий подробную информацию о магнитных и электронных свойствах материала.

Результаты выявили ключевые особенности спектра (краевые пики, указывающие на спиновое расщепление зоны; вещественную составляющую, связанную с искажением кристалла и пьезомагнитными эффектами; мнимую составляющую, связанную с вихревыми токами) не только подтвердив альтермагнитную природу материала, но и продемонстрировав возможности недавно разработанного оптического метода.

«Это исследование открывает путь к изучению магнетизма в более широком классе материалов, включая органические соединения, и закладывает основу для будущей разработки высокопроизводительных магнитных устройств на основе легких и гибких материалов», — добавляет Игучи.

Считается, что магниты и сверхпроводники обладают противоположными свойствами, однако открытие физиков из США заставляет в этом усомниться. Они сообщили об открытии «хирального сверхпроводника» — материала, который проводит электричество без сопротивления, а также, как это ни парадоксально, является по своей сути магнитом.