Entdeckung des Altermagnetismus erhält Europhysics-Preis 2026
Forscher identifizieren eine dritte Form kollinearen Magnetismus, die verschwindende Nettomagnetisierung mit spinpolarisierten elektrischen Strömen verbindet.
Von Giovanni Sapere
2 Min. LesezeitHuman-Edited, AI-Assisted
Automatisch aus dem englischen Original übersetzt Original lesen
Physiker haben den Altermagnetismus als dritte eigenständige Kategorie des kollinearen Magnetismus identifiziert und damit ein über ein Jahrhundert bestehendes Verständnis infrage gestellt. Der Durchbruch, der eine grundlegende wissenschaftliche Innovation darstellt, brachte Forschern aus Deutschland und der Tschechischen Republik den renommierten Europhysics-Preis 2026 ein. Durch die Vereinigung von Eigenschaften von Ferromagneten und Antiferromagneten liefert der Befund einen neuartigen Mechanismus für spintronische Bauelemente und Rechnertechnologien der nächsten Generation.
Ein jahrhundertealtes Magnetismus-Paradigma wird gekippt
Mehr als ein Jahrhundert lang ordnete die Physik der kondensierten Materie kollineare Magnete zwei Hauptgruppen zu: Ferromagneten und Antiferromagneten. Ferromagneten besitzen ausgerichtete magnetische Momente, die eine äußere Nettomagnetisierung erzeugen, während herkömmliche Antiferromagneten sich aufhebende Momente aufweisen, die zu einer verschwindenden Nettomagnetisierung führen. Wie ScienceDaily berichtet, haben Theorie und Experiment den Altermagnetismus nun als eigenständige dritte Phase magnetischer Materie bestätigt – eine bahnbrechende Innovation in der grundlegenden Materialwissenschaft.
„Die Entdeckung, dass eine völlig neue magnetische Phase mehr als hundert Jahre lang verborgen geblieben ist, zeigt, dass selbst die reifsten wissenschaftlichen Felder noch grundlegende Überraschungen bereithalten können.“
— Professor Jairo Sinova, Direktor des Interdisziplinären Zentrums für Spinphänomene an der Universität Mainz
Wie altermagnetische Materialien funktionieren
Altermagneten vereinen physikalische Eigenschaften, die bisher als gegenseitig ausschließend galten. Wie Antiferromagneten heben sich ihre internen magnetischen Momente auf, sodass die Nettomagnetisierung verschwindet. Zugleich erlaubt ihre Elektronenverteilung, elektrische Ströme mit stark polarisierten Elektronenspins zu erzeugen – ein Verhalten, das bisher nur bei Ferromagneten beobachtet wurde. Laut der Johannes Gutenberg-Universität Mainz via ScienceDaily beruht dieses ungewöhnliche Verhalten auf einer neu identifizierten Symmetrieklasse, die die Elektronenanordnung im Kristallgitter bestimmt und schnelle magnetische Dynamik ermöglicht, die die Grundlage für künftige Patentanmeldungen im Bereich ultraschneller Speicher bilden könnte.
Die Träger des Europhysics-Preises
Die Abteilung für kondensierte Materie der European Physical Society wählte drei Forscher für den Europhysics-Preis 2026 aus, um den Durchbruch zu würdigen. Zu den Preisträgern gehören Professor Jairo Sinova, Leiter des Interdisziplinären Zentrums für Spinphänomene an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, sowie der Forscher der Tschechischen Akademie der Wissenschaften Professor Tomas Jungwirth und der Physiker Dr. Libor Šmejkal. Die Zusammenarbeit erstreckte sich über acht Jahre zwischen 2016 und 2024, in denen Šmejkal in Mainz mathematische Symmetriemodelle entwickelte, bevor die theoretischen Vorhersagen von externen Experimentierteams bestätigt wurden, wie ScienceDaily ausführt.
Von theoretischen Vorhersagen zur experimentellen Bestätigung
Die Untersuchung begann mit der Frage, wie sich Elektrizität durch magnetische Kristallstrukturen bewegt, und sagte insbesondere den kristallinen anomalen Hall-Effekt voraus. Im Jahr 2022 veröffentlichte das Team eine Symmetrieklassifikation, die Hunderte von Materialien erfasste, die Altermagnetismus zeigen können. Unabhängige Forscher bestätigten diese Eigenschaften anschließend mithilfe winkelaufgelöster Photoemissionsspektroskopie und elektrischer Transportmessungen, wie ScienceDaily berichtet. Über elektronische Bauelemente hinaus verbindet die entdeckte Symmetrie topologische Phänomene, Quantenmaterialien und unkonventionelle Supraleitung und eröffnet damit vielfältige neue Möglichkeiten für wissenschaftliche Erfindungen.
Lesen Sie auch bei The Patent: Der neue Klebstoff härtet im Magnetfeld aus · The Pipe: Dürren bekämpfen, indem Meerwasser trinkbar gemacht wird
