Buzdolabı mıknatısı ferromanyetiktir: içindeki atomların küçük mıknatısları, yani spinleri, aynı yöne bakar ve bu yüzden dışarıya net bir manyetik alan verir. Antiferromanyetik malzemelerde ise komşu spinler zıt yönlere bakar ve birbirini götürür; malzemenin dışarıya net bir mıknatıslığı yoktur[1][3].
Antiferromanyetizmanın keşfedildiği 1933'ten bu yana yaklaşık 90 yıl boyunca manyetik düzenin bu iki ana türü olduğu kabul edildi[1]. 2022'de Libor Šmejkal, Jairo Sinova ve Tomáš Jungwirth, kuramsal çalışmaların işaret ettiği üçüncü bir düzeni ayrı bir sınıf olarak tanımladı: altermanyetizma[3].
Altermanyetizma nedir?
Altermanyetlerde de spinler antiferromanyetlerdeki gibi sırayla zıt yönlere bakar; malzemenin net mıknatıslığı yine sıfırdır. Fark kristalin geometrisindedir: "yukarı" bakan spinlerin çevresindeki atom düzeni, "aşağı" bakanlarınkine göre döndürülmüş durumdadır[1]. Bu geometrik ayrıntı, malzemenin içindeki elektronların spinlerine göre farklı davranmasına yol açar.
Deney ne gösterdi?
ABD'deki SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'ndan Daniel Jost'un öncülük ettiği ekip, uzun süre sıradan bir antiferromanyet sayılan manganez tellürü (MnTe) inceledi. Ölçümler Fransa'daki Avrupa Sinkrotron Işınım Tesisi'nde (ESRF) yapıldı: ekip malzemeye sola ve sağa dönen, dairesel kutuplu X-ışınları gönderdi ve iki ışın arasındaki farkı aradı[1][2].
Altermanyetizmanın deneyle doğrulanmasında eksik kalan parça bu "el tercihi"ydi. İlk deney 2024'te yapıldı, 2025'in başında tekrarlandı ve sonuçlar tutarlı çıktı. Çalışma 29 Ekim 2026'da Science dergisinde yayımlandı[1][4]. Jost, sonuçların bu üçüncü düzenin gerçek olduğuna güçlü bir deneysel doğrulama sunduğunu söylüyor[2].
Bu, altermanyetizma üzerine ilk deney değil. 2024'te Nottingham Üniversitesi öncülüğündeki bir ekip, yine MnTe'de altermanyetik bölgeleri nanometre ölçeğinde görüntülemişti[5].
Teknoloji için anlamı
Araştırmacıların gözünde altermanyetler iki türün iyi yanlarını birleştiriyor: dışarıya mıknatıslık vermedikleri için dış manyetik alanlardan kolay etkilenmiyorlar, ama yine de elektron akımını spinlerine göre ayırabiliyorlar[1]. Bu özellik, bilgiyi elektronun yükü yerine spininde taşıyan spintronik bellek ve devreler için ilgi çekici.
Bulgu şimdilik tek bir malzemeye dayanıyor ve uygulamaya giden yol uzun. Ekibin sıradaki hedefi, altermanyetik durumların ışık ve elektrikle nasıl etkilenip denetlenebileceğini araştırmak[1].