Вчені відкрили алтермагнетизм — третю форму магнетизму, що може у 1000 разів прискорити пам’ять
Фізики підтвердили існування алтермагнетизму — нової, третьої фундаментальної форми магнетизму, яка може радикально змінити електроніку, обчислювальні системи та технології зберігання даних. Дослідження очолив професор Пітер Водлі з Університету Ноттінгема, а результати опубліковано в авторитетному науковому журналі Nature.
Науковці вважають, що відкриття алтермагнетизму може підвищити швидкість роботи пам’яті та електронних пристроїв до 1000 разів, водночас зменшивши енергоспоживання та негативний вплив на довкілля.
Що таке алтермагнетизм і чому це важливо
До цього часу фізика розрізняла лише дві основні форми магнетизму:
- феромагнетизм, який використовується у магнітах та жорстких дисках;
- антиферомагнетизм, що застосовується у спеціалізованих матеріалах.
Алтермагнетизм поєднує властивості обох. У таких матеріалах магнітні моменти атомів спрямовані у протилежні боки, але елементи кристалічної решітки повернуті відносно один одного. Саме ця особливість створює нові електронні властивості, недоступні раніше відомим магнітним матеріалам.
Як було підтверджено нову форму магнетизму
Експерименти проводилися на синхротроні MAX IV у Швеції — одному з найпотужніших у світі джерел рентгенівського випромінювання.
Вчені дослідили ультратонку плівку телуриду марганцю, використовуючи різні поляризації рентгенівських променів. Спеціальні електронні мікроскопи зафіксували характерну магнітну структуру, яка підтвердила існування алтермагнетизму на нанорівні.
Потенційне застосування: швидша пам’ять і нова електроніка
Алтермагнетики можуть стати основою наступного покоління пристроїв зберігання даних. На відміну від феромагнітних матеріалів, вони:
- забезпечують надшвидке електронне перемикання;
- не створюють сильних зовнішніх магнітних полів;
- дозволяють створювати більш компактні та енергоефективні чипи.
За оцінками вчених, це відкриття може призвести до появи пам’яті, яка працюватиме в сотні разів швидше за сучасні аналоги.
Екологічні переваги алтермагнетизму
Ще одна важлива перевага — зменшення екологічного навантаження. Алтермагнітні матеріали не потребують рідкісних та важких елементів, а також можуть виготовлятися у вигляді тонких плівок, сумісних із сучасним виробництвом мікроелектроніки. Це відкриває шлях до більш екологічних технологій та зниження викидів CO₂ у сфері виробництва електронних пристроїв.
Коли чекати практичне застосування
Хоча алтермагнетизм ще не з’явився у споживчій електроніці, вчені вважають його одним із найперспективніших відкриттів у фізиці матеріалів за останні десятиліття. Подальші дослідження можуть привести до його використання у комп’ютерах, дата-центрах, системах штучного інтелекту та квантових технологіях.