Исследователи Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL) показали, что механическая деформация меняет распределение магнитных доменов и электрический отклик альтермагнитных материалов. Кристаллы теллурида марганца (MnTe) и сульфида железа (FeS) зажимали между титановыми пластинами, а затем исследовали методом нейтронной дифракции на источнике Spallation Neutron Source. ORNL сообщила об этих результатах 4 ноября 2026 года. Rice University отдельно описал работу с MnTe 11 августа.

В обоих материалах деформация изменила долю разных магнитных доменов. Одновременно менялся аномальный эффект Холла, то есть поперечное электрическое напряжение, возникающее в образце с током. Для MnTe команда Rice University получила более конкретный результат: растяжение в одном направлении выделило одно доменное состояние. При температуре около 230 К, примерно −43 °C, настройка деформации могла менять полярность эффекта Холла.

Как сжатие перестраивает магнитный отклик

Магнитный домен можно представить как участок кристалла, где магнитные моменты электронов выстроены определённым образом. В одном образце соседние участки могут иметь разные направления. Их сигналы складываются, поэтому общая картина иногда скрывает внутреннее устройство материала.

Растяжение в одном направлении нарушает симметрию кристалла и делает одни доменные состояния более предпочтительными, чем другие. В MnTe это позволило выделить один домен и отдельно изучить его магнитную структуру. Нейтронная дифракция показала, как меняется порядок внутри кристалла, а измерения электрического отклика связали перестройку доменов с эффектом Холла.

Представим условный кристалл с несколькими группами стрелок, направленных по разным допустимым направлениям. Без внешнего воздействия их вклад может смешиваться. Если слегка растянуть кристалл в одну сторону, одна группа получает преимущество. Тогда меняется общий магнитный сигнал и может измениться направление поперечного электрического отклика. Это аналогия для объяснения механизма, а не описание отдельного опыта исследователей.

Для FeS пресс-релиз ORNL подтверждает изменение распределения доменов и электрического отклика, но не уточняет направление или величину изменения эффекта Холла. Точные значения приложенной деформации в доступных сообщениях также не приведены. Поэтому результат Rice для MnTe нельзя автоматически переносить на FeS.

Работы опубликованы в журналах Physical Review X и Advanced Materials. Авторы рассматривают управление деформацией как возможный способ настраивать материалы для спинтроники, где используют не только заряд электрона, но и его спин. Однако речь пока идёт о перспективе, а не о готовом электронном устройстве. Подробный разбор таких результатов обычно требует работы с оригинальной статьёй и её методикой; для этого существуют, например, услуги по подготовке научных статей.

Источники: Oak Ridge National Laboratory; Rice University; ScienceDaily.

Схема связи между механической деформацией, магнитными доменами и поперечным электрическим откликом в MnTe и FeS

Фото: cottonbro studio / Pexels