Nehéz felismerni az altermágneseket
Mégis, egy adott anyag altermágnes voltát igazolni különösen nehéz, még a legismertebb jelölteknél is. Szükség volt egy olyan kísérleti módszerre, amely közvetlenül képes feltérképezni az alrácsok mágneses szerkezetét.
Új detektálási technika: RPED
A japán Chiba Egyetemen Krüger Péter professzor vezetésével új módszert dolgoztak ki a rejtett altermágneses szerkezet felfedésére: a rezonáns fotoelektron-diffrakciót (RPED) körpolarizált fénnyel ötvözték. Ennek segítségével az altermágnesek egyedi mágneses körkörös dikroizmus (CD) jelet bocsátanak ki, amely megfordul, ha a fény „kezességét” (jobb, illetve bal körpolarizációját) felcserélik.
Ez a jel közvetlenül láthatóvá teszi az adott alrács mágneses szerkezetét – amelyre a hagyományos (például neutronos) vizsgálatok nem képesek.
Hogyan működik a módszer?
A technika a röntgen-mágneses körkörös dikroizmuson (XMCD) alapul, amely a mágneses atomok eltérő röntgensugár-elnyelését méri. Altermágnesben ez a jel általában kioltja önmagát, de az új eljárás beviszi a képbe a fotoelektron-diffrakciót is, ahol minden atomhely sajátos mintázatot mutat. Ha a röntgenenergia rezonanciában van a mágneses atommal, a szóráskép felerősíti a helyi mágnesesség különbségeit, azaz kimutatható, mely alrács milyen mágneses állapotban van.
Sikeres teszt, fényes jövő
A módszert a klasszikus altermágnesen, a mangán-telluridon sikerrel alkalmazták: kiderült, hogy a körkörös polarizáció megfordításakor a szóráskép 180 fokkal elfordul, így egyértelműen megmutatja az altermágneses rendet.
Az áttörés végre lehetővé teszi, hogy felületeken, rétegekben vagy vékonyfilmekben is kimutassák az altermágneses viselkedést. Ez gyorsíthatja az altermágneses anyagok felkutatását, és forradalmasíthatja a jövő spintronikáját.
