Награда за алтермагнетизма — трети клас магнетизъм

Европейското физическо дружество (EPS) обяви, че наградата Europhysics за физика на кондензираната материя за 2026 г. отива при тримата учени, открили алтермагнетизма — доскоро неизвестен, трети фундаментален клас магнетизъм. Отличието получават д-р Libor Šmejkal, проф. Jairo Sinova и проф. Tomas Jungwirth, а официалната церемония ще се проведе на 22 септември 2026 г. на конференцията CMD32 в Грац, Австрия. Това съобщи EPS в началото на месеца.

Наградата, връчвана от 1975 г., е сред най-престижните в областта в Европа. Този път тя признава откритие, което буквално добавя нова графа в учебниците по физика — материали, които съчетават свойства, смятани цял век за взаимно изключващи се.

Какво е магнетизмът, който познавате

За да разберете защо това е пробив, помислете за двата класически вида магнетизъм.

Феромагнетизмът е този, който всички знаете от магнита на хладилника. Спиновете (елементарните магнитни моментчета) на съседните атоми сочат в една и съща посока, сумират се и материалът има ясна обща намагнитеност. Точно това свойство стои в основата на почти цялата съвременна магнитна памет — от твърдите дискове до MRAM.

Антиферомагнетизмът е обратното: съседните спинове сочат в противоположни посоки и взаимно се компенсират. Материалът няма обща намагнитеност навън, което го прави устойчив на смущения и бърз, но досега се смяташе, че затова е и „електронно скучен“ — не носи полезната за електрониката спинова поляризация.

Третият клас: най-доброто от двата свята

Алтермагнетизмът разбива именно това деление. При алтермагнетите спиновете също се компенсират, така че материалът няма обща намагнитеност — точно като антиферомагнет. Но заради специфичната симетрия на кристалната решетка електроните въпреки това носят силна спинова поляризация — свойство, което дотук се приписваше единствено на феромагнетите.

С прости думи: получавате спиново поляризиран ток без макроскопичен магнит. Комбинация, която дълго време се смяташе за физически невъзможна.

Ключовият принос на тримата е теоретичен: през 2022 г. те въвеждат пълна класификация по симетрия, която не само описва явлението, но и предсказва над 200 материала-кандидати. Оттогава експериментатори по цял свят потвърдиха алтермагнетизъм в конкретни съединения като MnTe и CrSb чрез спектроскопия и транспортни измервания. Оригиналните статии вече са цитирани в над 1000 последващи изследвания — рядко бърз темп за фундаментална физика.

Защо това вълнува инженерите на памет

Тук идва практическата част. Спинтрониката е клонът на електрониката, който използва спина на електрона, а не само заряда му, за пренос и съхранение на информация. Проблемът досега: феромагнитните елементи са бавни и техните магнитни полета си „говорят“ помежду си (т.нар. cross-talk), което пречи на плътната миниатюризация.

Алтермагнетите обещават да заобиколят и двата проблема наведнъж:

• Няма обща намагнитеност → няма разсейващо поле и почти няма cross-talk между съседни клетки, което позволява по-плътно опаковане.
• Силна спинова поляризация → ефективно записване и четене на състояния без силни токове.
• Свръхбърза динамика в терахерцовия диапазон → превключване, потенциално с порядъци по-бързо от днешната феромагнитна памет.

Комбинацията от тези три е причината EPS да посочи алтермагнетите като кандидати за енергийно ефективна памет и хардуер за изкуствен интелект от следващо поколение. Ако обещанието се материализира, говорим за памет, която пише по-бързо и харчи по-малко ток — точно това, което поскъпващите и жадни за енергия центрове за данни търсят.

Струва си да се уточни: това остава лабораторна физика. Няма търговски алтермагнитен чип и няма да има в близките година-две. Стойността на наградата е в това, че отваря напълно ново поле, а не в готов продукт.

Хора зад откритието

Libor Šmejkal извършва решаващата теоретична работа в университета Johannes Gutenberg в Майнц между 2016 и 2024 г., а днес е свързан с два института Max Planck и с Института по физика на Чешката академия на науките. Jairo Sinova е професор в Майнц и директор на центъра SPICE. Tomas Jungwirth работи в Института по физика на Чешката академия на науките, както и в университетите в Нотингам и Тохоку.

Появата на нов, изцяло теоретично предсказан клас материя се нарежда до другите скорошни пробиви в квантовите технологии — като първия спин кубит от цинков оксид, който също залага на прецизен контрол на спина. А отличието идва в година, богата на големи научни признания — само припомнете четиримата лауреати на медала Фийлдс по математика.

Заключение

Алтермагнетизмът е рядкото откритие, което променя фундаменталната картина и същевременно сочи ясен път към приложения. Церемонията през септември в Грац ще е формалният момент, но истинската история тепърва се пише — в лабораториите, които се надпреварват да превърнат MnTe и CrSb от любопитство в основа за паметта на утрешния ден.