Responsable du projet

Quintin Meier, Chercheur CNRS à l’Institut Néel

N° ANR : 24-EXSP-0006

Le projet MALT (Conception et Contrôle des Matériaux Altermagnétiques) vise à étudier un sous-ensemble spécifique d’altermagnétiques : les matériaux subissant des transitions de phase structurales déplacives et rompant la symétrie, passant d’un état non altermagnétique à un état altermagnétique. En contrôlant ces distorsions structurelles, il devient possible d’agir directement sur les propriétés altermagnétiques.

Les challenges

> Analyser les propriétés de symétrie de diverses distorsions ainsi que leurs implications sur la séparation de spin altermagnétique, ce qui permet de classer les matériaux en fonction des considérations de symétrie

> Utiliser des méthodes ab initio pour étudier la séparation de spin altermagnétique dans des matériaux candidats

> Explorer des stratégies permettant de contrôler les paramètres d’ordre régissant les transitions structurales, afin de permettre une modulation précise de l’état altermagnétique

Le positionnement du Projet avec le PEPR

Le projet MALT, axé sur une nouvelle classe de matériaux antiferromagnétiques, répond à des questions théoriques fondamentales tout en favorisant les synergies entre théorie et expérimentation, ce qui l’aligne avec les objectifs du TP3 SPINTHEORY.
Par ailleurs, les propriétés altermagnétiques étudiées dans MALT sont pertinentes pour les applications en spintronique, établissant un lien direct avec l’axe TP1: SPINMAT.
Le projet permet également au coordinateur de renforcer ses compétences en calculs ab initio et en physique des transitions de phase et des matériaux multiferroïques, appliqués ici au contexte émergent de l’altermagnétisme.

Développement de l’outil interactif : #MagSymMultipoles

Les ordres multipolaires capturent les schémas spatiaux caractéristiques de la densité de charge ou de magnétisation. Ils sont donc précieux pour caractériser les matériaux et leurs propriétés, comme la ferroélectricité, la magnétoélectricité ou l’altermagnétisme.

Cet outil, MagSymMultipoles a été développé par Maxime Braun (postdoc à l’Institut Néel) avec l’aide de Taimor Yaqut, (étudiant ingénieur à Grenoble INP – Phelma). Il détermine directement, à partir d’une structure cristalline, les multipôles électriques et magnétiques autorisés par la symétrie.

Il permet de :
> Explorer les ordres électriques et magnétiques ordinaires, toroïdaux et poloïdaux ;
> Comparer les cas avec et sans couplage spin-orbite (SOC) ;
> Identifier l’ordre ferroïque et antiferroïque ;
> Inspecter les tenseurs de moment correspondants ;
> Visualiser les textures 3D en espace réel.