Des physiciens du CIC nanoGUNE, à Saint-Sébastien, annoncent avoir converti l’ordre magnétique interne d’un matériau altermagnétique, le Mn₅Si₃, en un courant de spin détecté à 300 nanomètres, selon une annonce datée du 28 octobre. Le groupe présente ce résultat publié dans Nature comme la première démonstration qu’un altermagnétique peut produire un courant de spin porteur d’information magnétique.
Le dispositif repose sur le Mn₅Si₃, un composé de manganèse et de silicium. Il constitue l’électrode d’injection d’une vanne de spin latérale, selon l’étude publiée dans Nature, avec l’appui d’un modèle théorique élaboré au Materials Physics Centre (CFM). Le détecteur est placé à 300 nanomètres, soit environ un centième de l’épaisseur d’un cheveu humain.
Cette proximité est liée à la durée de vie de l’information portée par les courants de spin. L’écart est réduit parce que ces courants ne conservent leur information que sur de très courtes distances, précise la première autrice, Jone Mencos.
Deux états internes difficiles à lire
Dans les ferromagnétiques, les moments magnétiques atomiques s’alignent et créent le champ magnétique qu’exploitent les disques durs et les cartes à piste magnétique pour stocker des données. Dans les antiferromagnétiques et les altermagnétiques, ces moments s’annulent, d’après Nanowerk. Les altermagnétiques n’ont pas d’aimantation nette, ce qui rend leurs états enregistrés difficiles à lire de l’extérieur.
« Cet ordre magnétique présente toujours deux états possibles, mais il est impossible de les distinguer de l’extérieur, car il ne génère aucun champ magnétique », explique Fèlix Casanova, professeur de recherche Ikerbasque qui dirige le groupe Nanodevices de nanoGUNE. Il ajoute que l’ordre interne influe sur le comportement des électrons, de sorte que l’information peut être convertie en signal. Pouvoir lire ces états électriquement est présenté comme une première étape vers une utilisation dans les puces mémoire.
Lorsque l’équipe a utilisé de forts champs magnétiques pour inverser l’ordre magnétique du matériau, le signal détecté a changé de sens. Pour Jone Mencos, cela exclut que d’autres effets au sein du dispositif en soient la cause.
Une première revendiquée, un débat ouvert
Le CIC nanoGUNE affirme que cette expérience démontre pour la première fois qu’un matériau altermagnétique peut produire un courant de spin porteur d’information magnétique. Selon le centre, le résultat confirme une prédiction formulée il y a quelques années par des équipes de République tchèque et d’Allemagne. L’étude a d’abord été publiée sous forme de prépublication sur arXiv en décembre 2025. Elle décrit une vanne de spin latérale dont l’électrode d’injection est en Mn₅Si₃.
Des partenaires de République tchèque, d’Allemagne et de France ont pris part à ces travaux. Parmi les coauteurs figurent le groupe de Jairo Sinova à l’Université de Mayence et Helena Reichlová, de l’Académie tchèque des sciences. Cette dernière a présenté ces résultats comme la preuve que les altermagnétiques peuvent générer des courants polarisés en spin d’une manière semblable aux ferromagnets.
La nature exacte du magnétisme du Mn₅Si₃ fait toutefois encore débat. Un autre preprint récent s’oppose à l’hypothèse d’un altermagnétisme induit par la contrainte dans ce composé.
Des mémoires possibles, sans calendrier
Selon les chercheurs, les altermagnétiques pourraient permettre de concevoir des mémoires magnétiques plus rapides, plus denses et plus robustes. Ces matériaux peuvent changer d’état rapidement, résistent aux champs magnétiques parasites qui effacent les mémoires conventionnelles et provoquent moins d’interférences entre dispositifs voisins.
Les médias régionaux ont toutefois souligné que ce résultat ne signifie pas que de telles mémoires verront bientôt le jour. « Le prochain défi consistera à inverser son ordre magnétique à l’aide d’impulsions électriques de faible énergie et à faire fonctionner ces dispositifs à température ambiante », a déclaré Casanova.
Article : « Time-reversal-symmetry-breaking spin injection from a compensated magnet » – Nature (2026) – DOI: 10.1038/s41586-026-11227-7
