Wer an Magnete denkt, hat meist den Kühlschrankmagneten oder die Kompassnadel vor Augen. Physiker unterscheiden seit fast 90 Jahren zwei Grundtypen: Ferromagnete, in denen die Spins der Elektronen gleich ausgerichtet sind und ein spürbares Feld erzeugen, und Antiferromagnete, deren Spins sich abwechseln und gegenseitig aufheben. Ein Team unter Leitung des SLAC National Accelerator Laboratory in Kalifornien hat nun im Fachblatt „Science“ einen eindeutigen Beleg für eine dritte Klasse vorgelegt, den Altermagnetismus.
Der Begriff wurde erst 2022 vorgeschlagen. Er beschreibt Materialien, die auf den ersten Blick wie Antiferromagnete wirken, also nach außen kein Magnetfeld zeigen. Weil die Kristallumgebung der einen Spinsorte gegenüber der anderen verdreht ist, verhalten sie sich in mancher Hinsicht aber wie Ferromagnete. Bis 2024 sprach vieles für diese Idee, doch ein entscheidendes Puzzlestück fehlte.
Die Gruppe um den Physiker Daniel Jost suchte deshalb nach Händigkeit, der sogenannten Chiralität: einer Asymmetrie, wie sie eine Wendeltreppe oder eine Schraube besitzt. Untersucht wurde Mangantellurid, das jahrzehntelang als gewöhnlicher Antiferromagnet galt. An der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle ESRF im französischen Grenoble beschossen die Forscher Proben mit links- und rechtsdrehend polarisiertem Röntgenlicht. Die Probe reagierte auf beide Varianten unterschiedlich, was bei einem normalen Antiferromagneten nicht passieren dürfte.
Der erste Versuch lief 2024, Anfang 2025 wiederholte das Team ihn mit demselben Ergebnis. „Diese chirale Signatur“ belege, dass der Altermagnetismus eine eigene Klasse bilde, sagt Jost.
Praktisch interessant ist die Mischung der Eigenschaften. Altermagnete erzeugen keine störenden Streufelder und könnten trotzdem Informationen über den Spin transportieren. Das macht sie zu Kandidaten für schnellere Speicherbausteine, sparsamere Rechenzentren und Quantentechnik. Bis dahin ist es allerdings noch ein weiter Weg. Zunächst müssen weitere Materialien gefunden werden, die sich ähnlich verhalten und technisch gut handhabbar sind.
