La détection et le contrôle de l'ordre magnétique à l'échelle nanométrique sont à la base d'un éventail de recherches sur la matière condensée et de fonctionnalités de dispositifs impliquant le magnétisme. Le principe clé est la rupture de la symétrie inversée dans le temps, qui est générée par une magnétisation interne dans les ferromagnétiques.

Cependant, la présence d'une magnétisation nette limite l'extensibilité des dispositifs et leur compatibilité avec des phases telles que les supraconducteurs et les isolants topologiques.

Récemment, l'altermagnétisme a été proposé comme solution à ces restrictions, car il partage la caractéristique de rupture de symétrie de renversement du temps du ferromagnétisme, combinée à une magnétisation nette de type antiferromagnétique qui s'évanouit 2,34. Jusqu'à présent, l'ordre altermagnétique a été déduit de sondes à moyenne spatiale4,5,6, 7,8,2,10,11, 12, 13,14,15, 16,17,18,19.

Nous démontrons ici l'imagerie à l'échelle nanométrique des états altermagnétiques, depuis les tourbillons et les parois de domaine à l'échelle du nanomètre jusqu'aux états de domaine unique à l'échelle du micromètre dans le tellurure de manganèse (MnTe)2,7,9,14,15,16,18,20,21,

Nous combinons la sensibilité à la rupture de symétrie inversée dans le temps du dichroïsme circulaire magnétique des rayons X avec le dichroïsme linéaire magnétique et la microscopie électronique à photoémission pour obtenir des cartes du vecteur d'ordonnancement altermagnétique local.

Une variété de configurations de spin est imposée en utilisant le modelage de la microstructure et le cyclage thermique dans des champs magnétiques. La détection démontrée et la formation contrôlée de configurations de spin altermagnétiques ouvrent la voie à de futures études expérimentales dans l'ensemble du paysage de recherche de l'altermagnétisme prévu par la théorie, y compris les phénomènes de polarisation de spin non conventionnels, l'interaction de l'altermagnétisme avec les phases supraconductrices et topologiques, et les dispositifs spintroniques numériques et neuromorphiques hautement évolutifs3,14,22,23,24,