У Nature представили метод атомарного виявлення альтермагнетизму

Дослідники продемонстрували спосіб атомарного спінового зондування двовимірного d-хвильового альтермагнетизму на поверхневому шарі матеріалу KV₂Se₂O. Для цього вони використали крайові стани вищого топологічного ізолятора α-Bi₄Br₄ як спінселективний зонд у сканувальній тунельній мікроскопії, повідомляє Nature.

Альтермагнетики мають залежне від імпульсу нерелятивістське спінове розщеплення, але не мають сумарної намагніченості. Їхня кристалічна симетрія пов’язує підґратки з протилежними спінами у реальному просторі та зумовлює чергування спінової поляризації електронних станів у просторі імпульсів.

Вимірювання в реальному просторі

Атомарно прив’язане картування дало змогу встановити просторовий зв’язок між двома ванадієвими підґратками та модуляцією ґратки, пов’язаною з хвилею густини. Автори також зафіксували картини в реальному просторі, що узгоджуються з шаховим антиферомагнітним порядком.

Спектроскопія за різних магнітних полів виявила протилежні енергетичні зсуви односпрямованих квазічастинкових збуджень, які простягаються вздовж двох взаємно перпендикулярних кристалографічних осей. Магнітна відповідь при цьому була переважно спрямована перпендикулярно до площини матеріалу.

Ознаки d-хвильової анізотропії

У просторі імпульсів дослідники застосували спінчутливу візуалізацію квазічастинкової інтерференції. Вона показала d-хвильову анізотропію, що змінюється на протилежну зі зміною полярності зміщення, між симетрійно пов’язаними долинами X і Y.

На думку авторів, сукупність цих результатів є доказом двовимірного d-хвильового альтермагнетизму на поверхні KV₂Se₂O. Робота також демонструє можливість застосування тунелювання через спіральні крайові моди для атомарного спінового зондування квантових матеріалів. Статтю опублікували 13 жовтня 2026 року як рецензовану прийняту версію, яка ще може бути відредагована до появи остаточної версії запису.