سه فیزیک‌دان که در کشف نوع جدیدی از نظم مغناطیسی نقش داشتند، به‌عنوان برندگان جایزه یوروفیزیک ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ جایزه‌ای که یکی از معتبرترین افتخارات اروپا در حوزه فیزیک ماده چگال به شمار می‌رود. بخش ماده چگال انجمن فیزیک اروپا، پروفسور جایرو سینووا از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس، دکتر لیبور اشمِیکال و پروفسور توماش یونگ‌ویرت

سه فیزیک‌دان که در کشف نوع جدیدی از نظم مغناطیسی نقش داشتند، به‌عنوان برندگان جایزه یوروفیزیک ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ جایزه‌ای که یکی از معتبرترین افتخارات اروپا در حوزه فیزیک ماده چگال به شمار می‌رود.

بخش ماده چگال انجمن فیزیک اروپا، پروفسور جایرو سینووا از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس، دکتر لیبور اشمِیکال و پروفسور توماش یونگ‌ویرت را به‌دلیل پژوهش‌هایشان درباره آلترمغناطیس انتخاب کرد. این دانشمندان توانستند آلترمغناطیس را به‌عنوان نوع سومی از نظم مغناطیسی، در کنار فرومغناطیس و پادفرومغناطیس، معرفی و جایگاه علمی آن را تثبیت کنند.

پروفسور جایرو سینووا، مدیر مرکز میان‌رشته‌ای پدیده‌های اسپینی (SPICE) در دانشگاه ماینتس، درباره اهمیت این دستاورد گفت:

این جایزه از کشفی بنیادی قدردانی می‌کند که یکی از جاافتاده‌ترین الگوهای فکری در فیزیک ماده چگال را به چالش کشید. کشف این موضوع که یک فاز کاملاً جدید مغناطیسی بیش از صد سال از دید دانشمندان پنهان مانده بود، نشان می‌دهد حتی حوزه‌های علمی بسیار پیشرفته و باسابقه نیز همچنان می‌توانند شگفتی‌های بنیادی تازه‌ای در خود داشته باشند.

این دستاورد حاصل سال‌ها همکاری میان گروه پژوهشی سینووا در دانشگاه ماینتس آلمان و تیم یونگ‌ویرت در مؤسسه فیزیک آکادمی علوم جمهوری چک در پراگ بود.

پیش‌بینی‌های این گروه به‌سرعت توجه تیم‌های آزمایشگاهی در سراسر جهان را جلب کرد. اندازه‌گیری ویژگی‌های الکترونی و بررسی انتقال الکتریکی در مواد مختلف، شواهدی در تأیید این طبقه‌بندی جدید مغناطیسی فراهم آورد. از آن زمان، آلترمغناطیس به یکی از فعال‌ترین زمینه‌های پژوهشی در فیزیک ماده چگال تبدیل شده و فعالیت‌های علمی مرتبط با آن در اروپا، آمریکای شمالی و آسیا گسترش یافته است.

نوع سوم مغناطیس چگونه درک ما از فیزیک را تغییر می‌دهد؟

فیزیک‌دانان برای بیش از صد سال، مواد مغناطیسی با آرایش هم‌خط گشتاورهای مغناطیسی را عموماً در دو گروه اصلی فرومغناطیس‌ها و پادفرومغناطیس‌ها طبقه‌بندی می‌کردند.

پژوهشگران شکل سوم مغناطیس را شناسایی کردند؛ کشفی که می‌تواند آینده تراشه‌ها را تغییر دهد | دیجینوی

در مواد فرومغناطیسی، گشتاورهای مغناطیسی در مجموع هم‌راستا هستند و در نتیجه، مغناطش خالص ایجاد می‌شود. این مواد نقش مهمی در بسیاری از فناوری‌های حافظه مغناطیسی امروزی دارند. در مقابل، در پادفرومغناطیس‌های متعارف، گشتاورهای مغناطیسی مخالف یکدیگر قرار می‌گیرند و اثر هم را خنثی می‌کنند؛ بنابراین، مغناطش خالص به وجود نمی‌آید و رفتار الکترونی این مواد با فرومغناطیس‌ها تفاوت چشمگیری دارد.

آلترمغناطیس امکان سومی را به این دسته‌بندی اضافه می‌کند؛ نوعی رفتار مغناطیسی که پیش از این به‌عنوان گروهی مستقل شناخته نشده بود.

در آلترمغناطیس‌ها نیز مانند پادفرومغناطیس‌ها، گشتاورهای مغناطیسی یکدیگر را خنثی می‌کنند و مغناطش خالص به وجود نمی‌آید. با این حال، الکترون‌های این مواد می‌توانند ویژگی‌هایی از خود نشان دهند که پیش‌تر بیشتر با فرومغناطیس‌ها مرتبط دانسته می‌شدند.

این ترکیب غیرمعمول به آلترمغناطیس‌ها اجازه می‌دهد جریان‌های الکتریکی با قطبش اسپینی قوی را پشتیبانی کنند و هم‌زمان از پویایی مغناطیسی بسیار سریع برخوردار باشند. چنین ویژگی‌هایی می‌توانند این مواد را به گزینه‌هایی ارزشمند برای نسل جدید تجهیزات اسپینترونیکی تبدیل کنند و در افزایش سرعت و توانایی فناوری‌های آینده پردازش و ذخیره اطلاعات نقش داشته باشند.

اهمیت این کشف به صنعت الکترونیک محدود نمی‌شود. آلترمغناطیس یک رده تقارنی ناشناخته از ماده را معرفی کرده و ارتباط‌های غیرمنتظره‌ای میان آن و چندین حوزه مهم فیزیک مدرن آشکار ساخته است. از جمله این حوزه‌ها می‌توان به پدیده‌های توپولوژیک، ابررسانایی نامتعارف و مواد کوانتومی با برهم‌کنش‌های قوی میان الکترون‌ها اشاره کرد.