Durante más de cien años, los libros de física han dividido el magnetismo de los materiales en dos grandes familias: los ferromagnetos, como el imán de la nevera, y los antiferromagnetos, en los que los imanes microscópicos de los átomos se anulan entre sí. En esta década se ha confirmado que existe una tercera familia, el altermagnetismo. La División de Materia Condensada de la Sociedad Europea de Física acaba de reconocer ese hallazgo con el Premio Europhysics 2026.

Los premiados son tres físicos: Jairo Sinova, catedrático de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia (Alemania) y director de su Centro Interdisciplinar de Fenómenos de Espín; Libor Šmejkal, del Instituto Max Planck de Física de Sistemas Complejos y del Instituto de Física de la Academia Checa de Ciencias, y Tomas Jungwirth, del mismo instituto checo y de la Universidad de Nottingham. El premio se entregó en septiembre en el congreso CMD32, celebrado en Graz (Austria). Este artículo resume con nuestras propias palabras la nota de prensa de la Universidad de Maguncia que difundió ScienceDaily.

Qué es el altermagnetismo

Para entenderlo hay que pensar en el espín, una propiedad cuántica de los electrones que los convierte en minúsculos imanes. En un ferromagneto, la mayoría de los espines apuntan en la misma dirección y su efecto se suma: el material atrae clips y se pega a la nevera. En un antiferromagneto, los espines vecinos apuntan en sentidos opuestos y se anulan, de modo que desde fuera el material no parece magnético.

El altermagnetismo combina rasgos de los dos. Al igual que en los antiferromagnetos, la magnetización neta es cero: no hay un imán visible a gran escala. Pero los electrones que circulan por el material se comportan como si estuvieran en un ferromagneto y pueden transportar corrientes de espín muy polarizadas. Según los investigadores, además, su dinámica magnética es muy rápida. La clave está en la simetría del cristal: las subredes de átomos con espines opuestos no son simples copias desplazadas, sino que están giradas entre sí. Esa diferencia geométrica rompe el equilibrio que en los antiferromagnetos convencionales hace que los electrones "no noten" el magnetismo.

Los tres forman parte de las familias de magnetismo llamadas colineales, aquellas en las que los espines se alinean a lo largo de un mismo eje, ya sea en paralelo o en sentidos opuestos.

Cómo se descubrió

El trabajo fue primero teórico y después experimental:

• 2019: el equipo plantea por primera vez la existencia de esta fase magnética.
• 2016-2024: Šmejkal desarrolla en Maguncia buena parte del trabajo teórico de fondo.
• 2022: los investigadores publican una clasificación completa basada en la simetría, que señala cientos de materiales candidatos a ser altermagnéticos. Uno de los artículos de referencia salió en Physical Review X ese año.
• 2024: varios grupos confirman experimentalmente el fenómeno en distintos materiales. Usaron espectroscopía de fotoemisión con resolución angular (ARPES), que permite "fotografiar" cómo se distribuye la energía de los electrones, y medidas de transporte eléctrico.

Desde entonces se han publicado cientos de artículos y el altermagnetismo se ha hecho un hueco en los congresos de física de Europa, Norteamérica y Asia. Sinova lo resumió así:

«Incluso los campos científicos más maduros todavía pueden guardar sorpresas fundamentales», Jairo Sinova.

Límites y preguntas abiertas

Conviene no confundir un hallazgo de física fundamental con un producto listo para usar. El premio reconoce el descubrimiento de una nueva fase de la materia, no una tecnología comercial. Las aplicaciones que se mencionan, sobre todo en espintrónica, todavía son potenciales. La espintrónica es la rama que quiere guardar y procesar información usando el espín de los electrones además de su carga.

Pasar del laboratorio a un chip exige resolver problemas que la nota de prensa no detalla: encontrar materiales que funcionen a temperaturas y escalas útiles, integrarlos con los procesos de fabricación actuales y demostrar que son mejores que las alternativas. Además, la confirmación experimental es muy reciente, de 2024, así que el campo sigue en plena exploración. Los investigadores también apuntan posibles conexiones con fenómenos topológicos, la superconductividad no convencional y otros materiales cuánticos, pero por ahora son líneas de investigación, no resultados cerrados.

Por qué importa

Los ferromagnetos son fáciles de leer y escribir, pero generan campos magnéticos que se interfieren entre sí cuando se colocan muy juntos. Los antiferromagnetos no tienen ese problema, pero son muy difíciles de controlar y de leer. El altermagnetismo promete reunir lo mejor de los dos: ningún campo magnético hacia fuera y, a la vez, electrones con espín polarizado que se pueden aprovechar. Si esa promesa se cumple, podría dar lugar a memorias y componentes más rápidos y densos. Y aunque nunca llegue a un dispositivo, el descubrimiento ya ha cambiado algo: ha reescrito un capítulo de la física que parecía cerrado desde hace más de un siglo.