Une petite pincée révèle de nouveaux indices sur un aimant inhabituel.

Des scientifiques de l'Université Rice ont découvert de nouvelles idées sur le fonctionnement d'un type rare d'aimant en appliquant une légère pression sur un cristal de sulfure de fer. Leur recherche démontre que la compression du matériau modifie simultanément deux de ses propriétés uniques, son faible signal magnétique et la façon dont les courants électriques le traversent. Cette découverte fournit une compréhension plus détaillée des altermagnets, une catégorie nouvellement identifiée de substances magnétiques, et offre une méthode simple pour manipuler leur comportement.

À l'instar des antiferromagnétiques, ses champs magnétiques internes s'annulent largement, empêchant la formation d'un champ magnétique externe fort. Cependant, contrairement aux antiferromagnétiques traditionnels, le FeS influence toujours le mouvement des électrons de manière qui pourrait s'avérer bénéfique pour les futures technologies électroniques.

Pengcheng Dai, professeur de physique et d'astronomie Sam et Helen Worden de Rice et co-auteur de l'étude, a expliqué que l'observation simultanée du signal magnétique faible du matériau et de l'effet Hall anormal sous pression fournit un aperçu crucial de leur relation. "Lorsque nous appliquons une pression sur le cristal dans une direction, les deux signaux diminuent à l'unisson", a-t-il déclaré.

Cependant, l'ordre magnétique plus large dans le matériau est resté largement inchangé. Pour enquêter davantage, l'équipe a utilisé l'analyse de faisceau de neutrons au Laboratoire national d'Oak Ridge, révélant que si la structure magnétique fondamentale est restée intacte, la pression a modifié la prévalence de différentes orientations magnétiques dans le cristal.

Les résultats contribuent également à un débat de longue date sur la cause de l'effet Hall anormal dans le FeS. Alors qu'une théorie prédominante attribue l'effet au mouvement des électrons à travers la structure électronique du matériau, un concept décrit par les physiciens en utilisant le terme de "curvature de Berry", les expériences de Rice suggèrent un lien entre l'effet et le moment magnétique minuscule du matériau. "Nous ne rejetons pas l'explication électronique", a déclaré Weiliang Yao, auteur principal de l'étude.

Le potentiel de manipulation de ces effets en utilisant une force mécanique minimale pourrait être prometteur pour le domaine émergent de la spintronique, qui vise à exploiter les propriétés magnétiques des électrons pour le stockage et le traitement des données.