image: Kristallstruktur von altermagnetischem CrSb: Die farbigen Blasen um die Cr-Atome (kleine blaue Kugeln) entsprechen Iso-Spindichteflächen. Ihre Anisotropie ermöglicht spinpolarisierte Ströme. view more
Credit: Abb./©: Libor Šmejkal and Anna Birk Hellenes / JGU
Altermagnete stellen eine neue Materialklasse im Magnetismus dar, die neue Anwendungen in der spinbasierten Elektronik ermöglichen könnte. Ihr magnetisch geordneter Zustand besteht aus einer antiparallelen Anordnung von mikroskopischen magnetischen Momenten, den Spins, so wie bei Antiferromagneten. Im Gegensatz zum Antiferromagnetismus ermöglicht der altermagnetische Zustand ohne Nettomagnetisierung jedoch die Erzeugung elektrischer Ströme mit einer Spinpolarisation, wie sie in der spinbasierten Elektronik benötigt wird. Damit vereinen Altermagnete die Vorteile von Antiferromagneten, also eine ultraschnelle Dynamik, und Ferromagneten, also eine große Spinpolarisation.
In Zusammenarbeit mit einem Theorie-Team unter der Leitung von Prof. Dr. Jairo Sinova und Dr. Libor Šmejkal haben die Experimentalphysikerin Dr. Sonka Reimers und ihre Kollegen des Kläui-Labors an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) in einer intermetallischen Chrom-Antimon-Verbindung – CrSb – eine altermagnetische elektronische Bandaufspaltung in Verbindung mit Spinpolarisation nachgewiesen. "Die Größe dieser Aufspaltung, die in einem guten Leiter und bei Raumtemperatur beobachtet wurde, ist außergewöhnlich und vielversprechend im Hinblick auf elektronische Anwendungen altermagnetischer Materialien", so Prof. Dr. Martin Jourdan, Koordinator der Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde.
Weiterführende Links:
- https://www.klaeui-lab.physik.uni-mainz.de/ - Kläui-Lab am Institut für Physik der JGU
- https://www.iph.uni-mainz.de/ - Institut für Physik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)
Lesen Sie mehr:
- https://presse.uni-mainz.de/forschungsteam-beobachtet-direkt-den-altermagnetismus/ - Pressemitteilung "Forschungsteam beobachtet direkt den Altermagnetismus" (15.02.2024)
- https://presse.uni-mainz.de/altermagnetismus-experimentell-bestaetigt/ - Pressemitteilung "Altermagnetismus experimentell bestätigt" (08.02.2024)
- https://presse.uni-mainz.de/effizienter-auslesemechanismus-in-der-antiferromagnetischen-spin-elektronik/ - Pressemitteilung "Effizienter Auslesemechanismus in der antiferromagnetischen Spin-Elektronik (24.11.2021)
- https://presse.uni-mainz.de/schaeden-in-nichtmagnetischem-stahl-mit-magnetismus-aufspueren/ - Pressemitteilung "Schäden in nichtmagnetischem Stahl mit Magnetismus aufspüren" (24.07.2018)
- https://presse.uni-mainz.de/antiferromagneten-stellen-potenzial-fuer-die-spinbasierte-informationstechnologie-unter-beweis/ - Pressemitteilung "Antiferromagneten stellen Potenzial für die spinbasierte Informationstechnologie unter Beweis" (25.01.2018)
Journal
Nature Communications
Article Title
Direct observation of altermagnetic band splitting in CrSb thin films
Article Publication Date
8-Mar-2024