Квантовый сенсор для поиска альтермагнетиков

01.06.2026 Исследования квантовые вычисления Новости

Исследователи из Университета Буффало разработали теоретическую модель квантового датчика, предназначенного для выявления альтермагнетиков — нового класса магнитных материалов.

Научная статья была опубликована в журнале Physical Review Letters. В ней описывается не открытие нового типа магнетизма, а метод регистрации альтермагнитного упорядочения. Пока система существует лишь в теории, и её предстоит проверить экспериментально.

Суть подхода заключается в использовании алмаза с NV-центром — дефектом кристаллической решётки, где атом углерода замещён азотом, а соседняя позиция остаётся пустой. Такой дефект реагирует на локальное магнитное поле. Его помещают рядом с потенциальным альтермагнетиком, меняют ориентацию спина и фиксируют скорость релаксации. Если релаксация окажется анизотропной, это может указывать на сложный магнитный порядок, характерный для альтермагнетиков.

Авторы делают упор на менее агрессивный метод. Существующие технологии часто слишком сильно воздействуют на образец, что затрудняет отделение его собственных свойств от влияния измерений.

Руководитель работы — доцент физики Университета Буффало Джамир Марино. В числе соавторов Либор Шмейкаль и Хайро Синова из Университета Йоханна Гутенберга в Майнце, которых в вузе называют первооткрывателями концепции альтермагнетиков. Также к проекту присоединились Хоссейн Хоссейнабади и V.A.S.V. Bittencourt.

Интерес к альтермагнетикам растёт благодаря их потенциалу в электронике. Эти материалы сочетают нулевую суммарную намагниченность, как у антиферромагнетиков, с электронными свойствами ферромагнетиков. Это открывает путь к более быстрой и энергоэффективной передаче данных.

Следы альтермагнетизма уже обнаружены в нескольких материалах. Теоретические модели предсказывают существование более 200 возможных соединений. Это повышает потребность в точных методах идентификации.

Главный итог исследования — не готовый сенсор, а протокол измерений. Он может стать основой для будущих экспериментов по поиску и подтверждению альтермагнитного порядка.

Напомним, что в мае Quantinuum и энергетическая корпорация BP запустили совместный проект по использованию квантовых вычислений для подповерхностного зондирования и картографирования земных недр.

Обменять