Наноразмерная рентгеновская визуализация подтвердила альтермагнетизм в объёме MnTe

Схема рентгеновской магнитной круговой дихроичной просвечивающей микроскопии с экспериментальным наблюдением альтермагнитных доменов и топологических нанотекстур в MnTe. Автор: CPfS MPG / Клэр Доннелли

Международная исследовательская группа под руководством Клэр Доннелли из Института Макса Планка впервые экспериментально подтвердила объёмную природу альтермагнетизма в кристаллах MnTe с помощью наноразмерной рентгеновской визуализации.

Альтермагнетики — новый класс магнитных материалов, сочетающих антиферромагнитный порядок с ферромагнитными свойствами. Ранее их свойства наблюдались только в тонких плёнках, а вопрос о проявлении этих свойств в объёме материала оставался открытым.

Используя метод сканирующей просвечивающей рентгеновской микроскопии (STXM) с нанометровым разрешением на синхротроне BESSY-II в Берлине, учёные смогли непосредственно наблюдать альтермагнитные домены в объёмных образцах MnTe.

«Когда мы сравнили наши результаты, то увидели, что сила сигнала почти идеально соответствует теории — это позволило нам подтвердить, что объём нашего образца является альтермагнитным», — говорит Рикако Ямамото, первый автор исследования.

Помимо регионов с разной ориентацией альтермагнитного порядка, исследователи обнаружили наноразмерные топологические структуры, включая доменные стенки и вихреподобные текстуры.

«Тот факт, что такие структуры можно увидеть в естественно выращенных монокристаллах, был неожиданным», — продолжила Ямамото.

Это исследование не только предоставляет экспериментальные доказательства объёмной природы альтермагнетизма в MnTe, но и устанавливает метод рентгеновской нановизуализации как мощный инструмент для идентификации альтермагнитного порядка.

Больше информации: Рикако Ямамото и др., Альтермагнитные нанотекстуры, обнаруженные в объёмном MnTe, Physical Review Applied (2025). DOI: 10.1103/dp7v-qszq