Altermagnétisme : Un nouveau type de magnétisme découvert dans des matériaux courants

Des scientifiques suisses ont confirmé l’existence d’un nouveau type de magnétisme. Observé dans des matériaux courants, l’altermagnétisme ouvre la voie au développement d’une nanoélectronique ultra-évolutive.

Alter-aimant

La forme de magnétisme la plus connue (qui permet aux objets aimantés de tenir sur votre réfrigérateur) est le ferromagnétisme, apparaissant lorsque les spins de tous les électrons d’un matériau sont orientés dans la même direction. Mais il en existe d’autres, comme le paramagnétisme, qui se produit lorsque les spins des électrons pointent dans des directions aléatoires.

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Récemment, une équipe de l’Institut Paul Scherrer a pu observer pour la première fois l’altermagnétisme. Prédits en 2019, les alter-aimants présentent une combinaison de propriétés longtemps considérée comme impossible.

Si, comme pour les antiferromagnétiques, les spins de leurs électrons pointent vers des directions alternées (impliquant qu’ils ne présentent pas de magnétisation macroscopique nette et n’adhèrent pas au fer), à l’instar des ferromagnétiques, leur champ magnétique interne peut moduler le courant électrique.

Cette troisième forme de magnétisme a été observée dans le tellure de manganèse, un matériau commun longtemps considéré comme un antiferromagnétique en raison de l’orientation du spin des atomes de manganèse, pointant dans des directions opposées. Une analyse approfondie à l’aide de rayons X a révélé que la division de ses bandes électroniques correspondait à différents états de spin, propriété prévue des alter-aimants.

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Un vaste éventail d’applications

Selon les auteurs de la nouvelle étude, publiée dans la revue Nature, les alter-aimants pourraient notamment trouver des applications dans le domaine de la spintronique (exploitant la propriété quantique du spin des électrons dans le but de stocker des informations), ou être utilisés pour étudier une nouvelle forme de supraconductivité.

« La découverte de l’altermagnétisme ouvre de nouvelles voies passionnantes pour la mise au point de composants informatiques hautement évolutifs et économes en énergie », s’est réjoui le chercheur Tomas Jungwirth.