Artikel ini telah ditinjau sesuai dengan proses dan kebijakan editorial Science X. Para editor telah menekankan atribut berikut sambil memastikan kredibilitas konten:
fakta diverifikasi
publikasi yang ditinjau oleh rekan sejawat
sumber terpercaya
membenarkan
OKE! Di Alam, para ilmuwan melaporkan penemuan jenis magnetisme fundamental baru, yang disebut “altermagnetisme”. Di sinilah berdiri Juraj Krempaský, seorang ilmuwan dari PSI dan penulis pertama publikasi di Swiss Light Source SLS, tempat pembuktian eksperimental altermagnetisme dilakukan. Kredit: Institut Paul Scherrer / Mahir Dzambegovic
× tutup
Di Alam, para ilmuwan melaporkan penemuan jenis magnetisme fundamental baru, yang disebut “altermagnetisme”. Di sinilah berdiri Juraj Krempaský, seorang ilmuwan dari PSI dan penulis pertama publikasi di Swiss Light Source SLS, tempat pembuktian eksperimental altermagnetisme dilakukan. Kredit: Institut Paul Scherrer / Mahir Dzambegovic
Kini ada tambahan baru dalam kelompok magnet: berkat eksperimen di Light Source SLS Swiss, para ilmuwan telah menunjukkan adanya altermagnetisme. Penemuan eksperimental cabang magnetisme baru ini dilaporkan di Nature dan menandakan fisika fundamental baru dengan implikasi besar bagi spintronik.
Magnetisme lebih dari sekedar benda yang menempel di lemari es. Pemahaman ini muncul seiring ditemukannya antiferromagnet hampir seabad yang lalu. Sejak itu, kelompok bahan magnetik telah dibagi menjadi dua fase dasar: cabang feromagnetik yang dikenal selama beberapa milenium dan cabang antiferomagnetik.
Pembuktian eksperimental cabang ketiga magnetisme, yang disebut altermagnetisme, dilakukan di Swiss Light Source SLS dalam kolaborasi internasional yang dipimpin oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Republik Ceko bersama dengan Paul Scherrer Institute PSI.
Fase magnetik fundamental ditentukan oleh susunan spontan spesifik dari momen magnetik – atau putaran elektron – dan atom yang membawa momen dalam kristal.
Ferromagnet adalah jenis magnet yang menempel pada lemari es: di sini putarannya mengarah ke arah yang sama, sehingga menghasilkan magnet makroskopis. Pada bahan antiferromagnetik, putarannya mengarah ke arah yang bergantian, sehingga bahan tersebut tidak memiliki magnetisasi bersih makroskopis – sehingga tidak menempel pada lemari es. Meskipun jenis magnetisme lain telah dikategorikan, seperti diamagnetisme dan paramagnetisme, hal ini menggambarkan respons spesifik terhadap medan magnet yang diterapkan secara eksternal daripada susunan magnet spontan pada material.
Altermagnet memiliki kombinasi khusus antara pengaturan putaran dan simetri kristal. Putarannya bergantian, seperti pada antiferromagnet, sehingga tidak ada magnetisasi bersih. Daripada sekadar meniadakan, kesimetrian memberikan struktur pita elektronik dengan polarisasi putaran kuat yang membalik ke arah saat Anda melewati pita energi material—oleh karena itu dinamakan altermagnet. Hal ini menghasilkan sifat-sifat yang sangat berguna yang lebih mirip dengan feromagnet, serta beberapa sifat yang sama sekali baru.
Saudara baru dan berguna
Saudara kandung magnetik ketiga ini menawarkan keuntungan signifikan bagi bidang teknologi memori magnetik generasi mendatang yang dikenal sebagai spintronics. Meskipun elektronik hanya menggunakan muatan elektron, spintronik juga menggunakan keadaan putaran elektron untuk mengirimkan informasi.
Meskipun spintronics telah berjanji untuk merevolusi TI selama beberapa tahun, hal ini masih dalam tahap awal. Biasanya, feromagnet digunakan untuk perangkat tersebut karena mereka menawarkan fenomena fisik bergantung pada putaran kuat yang sangat diinginkan. Namun magnetisasi jaringan makroskopis, yang berguna dalam banyak aplikasi lain, menghadirkan keterbatasan praktis pada skalabilitas perangkat ini karena menyebabkan crosstalk antar bit—elemen pembawa informasi dalam penyimpanan data.
Baru-baru ini, antiferromagnet telah dieksplorasi untuk spintronik karena mereka mendapat manfaat dari tidak adanya magnetisasi bersih, sehingga menawarkan skalabilitas ultra dan efisiensi energi. Namun, efek ketergantungan putaran yang kuat yang sangat berguna dalam feromagnet telah hilang, yang sekali lagi menghambat penerapan praktisnya.
Di sinilah altermagnet hadir dengan keunggulan keduanya: magnetisasi nol dan efek ketergantungan putaran kuat yang biasanya ditemukan pada feromagnet—kelebihan yang dianggap pada dasarnya tidak kompatibel.
“Itulah keajaiban altermagnet,” kata Tomáš Jungwirth dari Institut Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan Republik Ceko, peneliti utama studi ini. “Sesuatu yang diyakini orang-orang tidak mungkin terjadi hingga ada prediksi teoritis baru-baru ini [showed it] sebenarnya mungkin.”
Informasi lebih lanjut:
Juraj Krempaský, Kehidupan alternatif dari degenerasi putaran Kramers, Alam (2024). DOI: 10.1038/s41586-023-06907-7. www.nature.com/articles/s41586-023-06907-7
Informasi dari buku harian:
Alam
+ There are no comments
Add yours