Ученые из ETH Zurich открыли новый тип магнетизма. Эксперименты показывают, что искусственно созданный материал становится магнитным по механизму, который раньше не наблюдался.

Самая известная форма магнетизма – та, которая присутствует в обычных магнитах на холодильнике – это так называемый ферромагнетизм, который возникает, когда спины всех электронов в материале указывают в одном направлении. Но есть и другие формы, такие как парамагнетизм, более слабая версия, которая возникает, когда спины электронов направлены в случайные стороны.

В новом исследовании ученые ETH обнаружили странную новую форму магнетизма. Исследователи изучали магнитные свойства муаровых материалов — экспериментальных материалов, полученных путем сложения двумерных листов диселенида молибдена и дисульфида вольфрама. Эти материалы имеют решетчатую структуру, которая может содержать электроны.

Чтобы выяснить, каким типом магнетизма обладают эти муаровые материалы, команда сначала «влила» в них электроны, подав электрический ток и постепенно увеличивая напряжение.

Затем, чтобы измерить его магнетизм, они направили лазер на материал и измерили, насколько сильно этот свет отражается для разных поляризаций, что может определить, направлены ли спины электронов в одном и том же направлении (что указывает на ферромагнетизм) или в случайных направлениях (для парамагнетизма).

Первоначально материал проявлял парамагнетизм, но по мере того, как ученые добавляли в решетку больше электронов, он продемонстрировал внезапный и неожиданный сдвиг, став ферромагнитным.