Lange kannte die Physik nur zwei Grundformen von Magnetismus ohne äußeres Feld. Nun berichtet ein Team unter Leitung des amerikanischen Forschungszentrums SLAC im Fachjournal „Science“, eine dritte Variante eindeutig nachgewiesen zu haben: den Altermagnetismus. Den Namen hatten Theoretiker erst 2022 vorgeschlagen.
Zur Einordnung: In Ferromagneten, etwa einem Kühlschrankmagneten, zeigen die Spins der Elektronen alle in dieselbe Richtung. In Antiferromagneten, entdeckt in den 1930er-Jahren, wechseln sie sich ab und heben sich gegenseitig auf. Altermagnete wechseln ebenfalls ab, doch das Kristallgitter rund um die beiden Spinrichtungen ist gegeneinander verdreht. Dadurch erhält das Material eine Art Händigkeit, Fachleute sprechen von Chiralität.
Genau diese Händigkeit wollte Erstautor Daniel Jost sichtbar machen. Sein Team untersuchte Mangantellurid, eine Verbindung, die jahrzehntelang als gewöhnlicher Antiferromagnet galt. An der Europäischen Synchrotronstrahlungsanlage ESRF im französischen Grenoble beschossen die Forschenden Proben mit zirkular polarisiertem Röntgenlicht, einmal links-, einmal rechtsdrehend. Die Probe reagierte unterschiedlich auf beide Varianten, was bei einem herkömmlichen Antiferromagneten nicht passieren dürfte. Der Versuch von 2024 wurde Anfang 2025 wiederholt und bestätigt.
Jost spricht von einer „soliden experimentellen Grundlage“ für die neue Klasse. Interessant ist das vor allem für die Spintronik, die neben der Ladung auch den Spin von Elektronen zur Datenspeicherung nutzt. Ferromagnete lassen sich durch äußere Felder leicht stören, Antiferromagnete sind dagegen schwer auszulesen. Altermagnete könnten beide Vorteile vereinen: kein Netto-Magnetfeld und trotzdem spinpolarisierte Ströme.
Als nächstes wollen die Forschenden prüfen, wie sich altermagnetische Zustände mit Licht und Strom gezielt steuern lassen. Mögliche Anwendungen reichen von Speicherbausteinen bis zu sparsameren Rechenzentren.
