Вчені запропонували схему квантового сенсора для виявлення альтермагнетиків

Фізики з Університету Буффало представили теоретичну схему квантового сенсора для виявлення альтермагнетиків — нового класу магнітних матеріалів. Про це пише Quantum Insider. 

Роботу опубліковано в Physical Review Letters. Йдеться не про новий тип магнетизму, а про спосіб зафіксувати альтермагнітний порядок. Концепт наразі існує лише на папері — попереду експериментальна перевірка.

Ідея — використати алмаз із дефектом nitrogen-vacancy (NV-центр): атом азоту та сусідня вакансія в ґратці. Такий дефект чутливий до локального магнітного поля. Його розміщують поряд із передбачуваним альтермагнетиком, орієнтують спін у різних напрямках і вимірюють швидкість релаксації. Якщо релаксація виявиться анізотропною, це може сигналізувати про складний магнітний порядок — характерну рису альтермагнетиків.

Автори роблять ставку на менш інвазивний підхід. Наявні методи часто надто сильно впливають на зразок, тож важко відокремити власні властивості матеріалу від ефектів вимірювання.

Кореспондуючий автор — доцент фізики Університету Буффало Джамір Маріно. Серед співавторів — Лібор Шмейкал і Хайро Сінова з Університету Йоганна Гутенберга в Майнці, яких в університеті називають дослідниками, що вперше запропонували концепцію альтермагнетиків. Також у роботі брали участь Хосейн Хосейнабаді та V.A.S.V. Bittencourt.

Інтерес до альтермагнетиків зростає через потенційні застосування в електроніці. Ці матеріали поєднують нульову сумарну намагніченість, як у антиферомагнетиків, з електронними ефектами феромагнетиків. Потенціал — швидша та енергоефективніша передача інформації.

Ознаки альтермагнетизму вже зафіксовані в кількох матеріалах. Теоретичні розрахунки вказують більш ніж на 200 потенційних сполук. Це посилює попит на точні методи ідентифікації. 

Ключовий результат роботи — протокол вимірювань, що може лягти в основу майбутніх експериментів із пошуку та підтвердження альтермагнітного порядку.

Нагадаємо, у травні Quantinuum та енергетичний гігант BP запустили спільний проєкт із застосування квантових обчислень для підповерхневого зондування й картування земних надр.