C’è una nuova, terza categoria di magnete che potrebbe migliorare la memoria dei computer.

Un nuovo tipo di magnetismo

Spesso pensiamo ai magneti come a qualcosa di binario. Le batterie hanno poli positivi e negativi. Le bussole puntano a nord e sud. E, fino alla fine dello scorso anno, esistevano due tipi di magnetismo: ferromagnetismo e antiferromagnetismo. Alla fine del 2024, gli scienziati hanno scoperto un terzo tipo: l’altermagnetismo. Questa classe di magnetismo, che condivide alcune caratteristiche con le altre due, potrebbe aumentare notevolmente la capacità di memoria dei computer e, in tal modo, risparmiare sia energia che materiali rari. Potrebbe anche dare un impulso alla ricerca sulla superconduttività.

Ferromagnetismo

Questa è la comprensione tradizionale del magnetismo, che risale almeno agli antichi Greci e che la maggior parte di noi ha appreso a scuola. Funziona allineando tutti i movimenti magnetici in una direzione. Questo tipo di magnetismo è ottimo per conservare informazioni nei computer, ma non è molto stabile; un magnete potrebbe facilmente cancellare un disco rigido, ad esempio.

Antiferromagnetismo

Come suggerisce il prefisso, questo tipo di magnetismo agisce in modo opposto. Utilizza allineamenti a scacchiera alternati. Questa distribuzione irregolare dell’energia lo rende un sistema poco adatto per l’archiviazione, ma, a differenza del suo opposto, è estremamente stabile.

Altermagnetismo

In termini di proprietà e meccanismi, si colloca tra gli altri due. Come l’antiferromagnetismo, l’energia altermagnetica è distribuita in un modello a scacchiera, ma con una particolarità. Ogni unità di energia è letteralmente “attorcigliata”, piuttosto che lineare. Gli elettroni ruotano uniformemente in quella direzione attorcigliata. “Gli altermagneti combinano i vantaggi dei ferromagneti e degli antiferromagneti”, ha spiegato Hans-Joachim Elmers, fisico della JGU e autore dello studio. “I loro momenti magnetici vicini sono sempre antiparalleli tra loro, come negli antiferromagneti, quindi non c’è un effetto magnetico macroscopico, ma, allo stesso tempo, mostrano una corrente spin-polarizzata, proprio come i ferromagneti”, ha detto Elmers.

È stato solo nel 2019 che i ricercatori dell’Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU) in Germania si sono imbattuti in un risultato che non poteva essere spiegato dai due tipi “tradizionali” di magnetismo. Gli esperimenti del gruppo JGU, con contributi da ricercatori dell’Università di Nottingham in Inghilterra e altri, hanno confermato nel 2024 l’altermagnetismo come una forma legittima di magnetismo. Successivamente, sono stati trovati oltre 200 materiali con proprietà altermagnetiche.

Sebbene la teoria su come funzioni e cosa possa fare si collochi da qualche parte tra l’esoterico e il complicato (tocca concetti come la meccanica quantistica e la spintronica), le applicazioni pratiche sono così promettenti e profonde che la rivista Science l’ha nominata la scoperta del 2024.