A l’été 2022, deux doctorants au Massachusetts Institute of Technology (MIT), Tianchuang Luo et Batyr Ilyas, sont perplexes. Sous leurs yeux, un matériau non magnétique soumis à un laser vient d’atteindre un état aimanté qui perdure, même une fois le laser éteint, pendant deux millisecondes. Cela semble peu, c’est néanmoins un record.
« Au début, on pensait qu’il s’agissait d’une erreur dans les signaux qui s’affichaient sur nos écrans. Puis le phénomène s’est produit de nouveau. Il nous a fallu du temps et de nombreuses discussions avec nos collègues pour comprendre ce qu’il se passait », relatent-ils. Ce travail, fruit d’une collaboration internationale entre 11 chercheurs au sein du MIT, de l’Université nationale de Séoul, de l’université du Pays basque, de l’Institut Max Planck de Hambourg et du Flatiron Institute de New York, a fait l’objet d’une publication, le 18 décembre, dans la revue Nature.
La surprise des deux doctorants vient du fait que le matériau auquel ils se sont intéressés, le trisulfure de fer et de phosphore (FePS3, composé de souffre, fer et phosphore), a des propriétés magnétiques très particulières. Dans ses atomes, chaque électron se comporte comme un petit aimant qui pointe dans la direction opposée de son voisin, rendant l’aimantation nulle à l’échelle macroscopique. On dit qu’il est antiferromagnétique. Un aimant classique, au contraire, est ferromagnétique.
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