Para peneliti baru-baru ini mengumumkan penemuan penting tentang altermagnetisme, sebuah kelas magnetisme baru yang berpotensi merevolusi teknologi memori dan superkonduktivitas. Temuan ini, yang diterbitkan pada 11 Desember 2022 di jurnal Nature, memberikan bukti konklusif pertama tentang fenomena magnetik yang sulit dipahami ini.
Oliver Amin, penulis studi dan peneliti pascadoktoral di University of Nottingham, menjelaskan bahwa sebelumnya, ilmuwan hanya mengenal dua jenis magnetisme: ferromagnetisme dan antiferromagnetisme. Ferromagnetisme ditandai dengan momen magnetik yang mengarah ke arah yang sama, sedangkan antiferromagnetisme memiliki momen magnetik tetangga yang saling berlawanan, menyerupai pola papan catur.
Material altermagnetik, yang pertama kali dihipotesiskan pada tahun 2022, memiliki struktur yang unik dan berada di antara kedua jenis magnetisme tersebut. Setiap momen magnetik di material ini terarah berlawanan dengan tetangganya, namun setiap unit sedikit terpuntir, memberikan sifat-sifat yang menyerupai material ferromagnetik. Dengan cara ini, altermagnetik menggabungkan keunggulan dari kedua tipe magnetisme yang ada.
Alfred Dal Din, salah satu penulis studi lainnya, menambahkan bahwa keuntungan dari ferromagnetisme adalah kemudahan dalam membaca dan menulis memori, meskipun informasi dalam material ini dapat dengan mudah hilang saat terkena magnet. Sebaliknya, material antiferromagnetik menawarkan keamanan informasi yang lebih baik, tetapi sulit untuk dimanipulasi untuk tujuan penyimpanan.
Kelebihan altermagnetik mencakup kecepatan dan ketahanan yang mirip dengan material antiferromagnetik, tetapi juga memiliki properti khusus dari ferromagnetik yang disebut time reversal symmetry breaking. Properti ini memungkinkan interaksi yang kompleks dalam sistem magnetik, sehingga membuka peluang baru dalam desain perangkat elektronik.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Peter Wadley menggunakan teknik photoemission electron microscopy untuk menggali lebih dalam tentang struktur dan sifat magnetik mangan tellurida, sebuah material yang sebelumnya dianggap sebagai antiferromagnetik. Dengan mengamati respons material terhadap polarisasi sinar-X yang berbeda, mereka berhasil memetakan domain magnetik dan struktur altermagnetik.
Berikut adalah beberapa poin penting terkait penemuan ini:
Mekanisme Kerja: Altermagnetisme mengarah pada penyimpanan informasi yang lebih efisien. Spin elektron dapat diselaraskan untuk membawa informasi tanpa kehilangan data saat terkena gangguan luar.
Desain Perangkat Memori: Dengan kemampuan memetakan dan mengendalikan struktur magnetik ini, peneliti dapat merancang perangkat memori dengan kecepatan operasional lebih tinggi dan ketahanan yang lebih baik.
Revolusi dalam Spintronik: Pusaran magnetik yang dihasilkan dalam perangkat berbentuk heksagonal dan segitiga menunjukkan potensi baru dalam pengembangan teknologi spintronik.
- Pengembangan Superkonduktivitas: Altermagnetisme dianggap menjadi "kepingan yang hilang" dalam pengembangan material superkonduktor, yang selama ini menjadi tantangan dalam memadukan dua bidang ilmu yang tampak terpisah ini.
Para peneliti percaya bahwa temuan ini akan membuka jalan bagi inovasi dalam desain perangkat elektronik generasi mendatang yang tidak hanya lebih cepat, tetapi juga lebih efisien dan dapat diandalkan. Di tengah kemajuan teknologi yang semakin pesat, altermagnetisme mungkin menjadi satu pilar utama dalam transformasi dunia teknologi informasi dan komunikasi yang lebih canggih.
