Neunzig Jahre lang gab es ohne äußeres Feld zwei magnetische Sorten. Ferromagneten – Kühlschrankmagneten – haben gleich ausgerichtete Spins, erzeugen ein beobachtbares Feld und sind leicht zu lesen, aber leicht zu stören. Antiferromagneten wechseln up-down-up-down, erzeugen kein Nettfeld: stabil, aber nahezu unsichtbar, also schwer auszulesen und kaum als Treiber für Ströme zu nutzen.
2022 schlugen Theoretiker eine dritte Klasse vor, die beides kann: Altermagneten. Dieselben alternierenden Spins wie ein Antiferromagnet, aber das Kristallgitter um die „up“-Spins ist gegenüber dem Gitter um die „down“-Spins verdreht. Diese Symmetriebrechung, so das Argument, verleiht dem Material eine Händigkeit – Chiralität – und damit spinpolarisierte Ströme ohne Nettomagnetisierung.
Die Belege häuften sich seither, blieben aber indirekt. Nun berichtet ein von SLAC geleitetes Team in Science, dass Mangan-Tellurid (MnTe), jahrzehntelang als gewöhnlicher Antiferromagnet behandelt, die Signatur trägt, die ein konventioneller Antiferromagnet nicht erzeugen kann. Die Probe ging an die Beamline ID32 der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble und wurde mit zirkular polarisierten Röntgenstrahlen beschossen. Chirale Materialien streuen links- und rechtshändiges Licht unterschiedlich; nicht chirale nicht. MnTe reagierte unterschiedlich. Das erste Experiment lief 2024, wurde Anfang 2025 wiederholt, das chirale Signal blieb.
„Diese chirale Signatur gab uns den soliden experimentellen Boden für die Aussage, dass Altermagnetismus eine eigene Klasse ist“, sagte Erstautor Daniel Jost von SLAC und SIMES.
Warum das zählt, ist nicht der Magnet am Kühlschrank, sondern was danach kommt. Spintronik nutzt neben der Ladung auch den Spin des Elektrons und steckte zwischen den beiden alten Optionen fest: Ferromagneten, deren Bits ein vorbeikommender Magnet umkippen kann – Josts Beispiel ist der Dauermagnet in der Hosentasche, der ein Gerät durcheinanderbringt – und Antiferromagneten, deren Zustand zu leise zum Auslesen ist. Ein Altermagnet hat keine Nettomagnetisierung und erzeugt trotzdem spinpolarisierte Ströme. Genau diese Kombination will ein Speicher- oder Logikbaustein. SLAC nennt Quantentechnologien, Speicher und Rechenzentren, wo Tempo und deutlich geringerer Stromverbrauch die Argumente sind.
Zur Vorsicht ist trotzdem Grund. Das ist Materialphysik, kein Produkt: Offen ist, ob sich altermagnetische Zustände mit Licht und Strom schalten lassen, wie sie sich in Bauteilgröße und bei Raumtemperatur verhalten. Eine zweite Arbeit, am selben Tag veröffentlicht, meldet Altermagnetismus in Manganfluorid (MnF2), nachgewiesen mit polarisierter Neutronenstreuung – MnTe dürfte kein Einzelfall sein.
Nach vier Jahren „Kandidatenmaterialien“ gibt es für die dritte Art des Magnetismus nun ein Experiment, das die beiden anderen nicht erklären können. So sieht ein Lehrbuchwechsel aus.
