Et maintenant, une nouvelle forme de magnétisme

Une équipe de chercheurs de l’Université de Cambridge a récemment fait une découverte d’une importance cruciale pour la communauté scientifique. Ces experts ont en effet révélé l’existence d’une nouvelle forme de magnétisme en se basant sur les propriétés du graphène magnétique. Ce matériau a longtemps été considéré comme étant bidimensionnel. Les études effectuées par les chercheurs ont démontré qu’il pouvait en fait être tridimensionnel.

Pour arriver à cette conclusion, ils ont dû mener des expériences sur le thiphosphate de fer (FePS₃). Il s’agit d’une structure magnétique qui est également bidimensionnel et qui présente des similarités avec le graphène. Le FePS₃ est constitué de plusieurs couches, contrairement au graphène magnétique qui ne se compose que d’une couche d’atomes de carbones.

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Ces chercheurs ont découvert que le FePS₃, lorsqu’il est soumis à de fortes pressions, passe d’un isolant à un métal et devient ensuite un conducteur.

Des résultats surprenants

Les résultats de cette expérience ont surpris les scientifiques. Normalement, lorsque le FePS₃ se transforme en métal, il perd ses propriétés magnétiques. Toutefois, ce n’est pas ce qui s’est passé ici. Cela a mené à la découverte d’une nouvelle forme de magnétisme à haute pression.

Les scientifiques tentent actuellement de rassembler toutes les pièces du puzzle pour comprendre le processus qui se cache derrière ce nouveau comportement magnétique.

« En l’absence de techniques expérimentales capables de sonder les signatures de magnétisme dans ce matériel à de si hautes pressions, notre équipe internationale a dû développer nos propres techniques pour rendre tout cela possible », explique le physicien quantique Matthew Coak.

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Un magnétisme renforcé

Ces nouvelles techniques ont permis d’évaluer le degré de magnétisme de ce matériel durant sa phase métallique. « À notre surprise, nous avons découvert que le magnétisme survit et est en quelque sorte renforcé. » Personne ne s’attendait à ces résultats, comme l’explique le Dr Siddhart Saxena, coauteur de l’étude.

« C’est inattendu, car les nouveaux électrons qui circulent librement dans un nouveau matériau conducteur ne peuvent plus être verrouillés à leurs atomes de fer parents, ce qui génère des moments magnétiques à cet endroit – à moins que la conduction ne provienne d’une source inattendue. »

Pour l’heure, les chercheurs n’ont pas encore toutes les réponses à leur question. À terme, leurs recherches devraient permettre de comprendre la supraconductivité dans ce genre de matériau.