Сто лет физики знали лишь два типа магнетизма. Ферромагнетики — всем знакомые магниты на холодильник: все их атомные «компасы» смотрят в одну сторону, создавая сильное внешнее поле. Антиферромагнетики — у них стрелки атомов чередуются и взаимно гасят друг друга, такой материал ничего не притянет. Но всё изменили чешские учёные Либор Шмейкал, Томаш Юнгвирт и их коллега Хаиро Синова — они открыли третий вид, альтермагнетизм. За это Европейское физическое общество присудило им престижную Europhysics Prize.
Представьте, что на сцене танцевальная пара, а потом партнёры расходятся в разные стороны, к разным зрителям. Именно так Шмейкал объясняет суть открытия. В альтермагнетиках атомные компасы тоже компенсируют друг друга вовне, но благодаря особой симметрии кристалла электроны с разным направлением вращения (спином) ведут себя по‑разному — каждая группа электронов движется своим путём. Словно два танцора после общего выхода танцуют каждый для своей половины зала. Внешне материал кажется немагнитным, но внутри кипит жизнь, похожая на ту, что происходит в обычном магните.
Почему это важно? Современная электроника уже упёрлась в пределы миниатюризации и нагрева. Магнитные поля мешают плотнее размещать ячейки памяти на чипе. Альтермагнетики решают эту проблему: у них нет собственного внешнего поля, зато они позволяют электронам переключаться на частотах, недоступных ни ферро-, ни антиферромагнетикам. Это путь к более быстрым, холодным и энергоэффективным компьютерам. Теоретическую модель учёные построили в 2022 году, а в 2024 году эксперимент на синхротроне подтвердил — альтермагнетизм существует. Журнал Science включил открытие в десятку прорывов года.
Для Либора Шмейкала это не просто строчка в резюме. Он пришёл в физику через школьный Турнир юных физиков в Опаве, а на докторскую ступень перебрался к Юнгвирту в Прагу. Десять лет они работали вместе, не прерывая сотрудничества даже во время стажировок в Германии. Сам миг открытия Шмейкал сравнивает с радостью от забитого гола: «Когда видишь, что реальные электроны ведут себя именно так, как ты предположил, стоишь на границе человеческого знания». Награду исследователи получат в сентябре 2026 года в австрийском Граце. А пока они координируют поиск новых альтермагнитных материалов с сотнями учёных по всему миру, вставая в семь и работая по тринадцать часов.
Источник: pozitivni-zpravy.cz