在极其简单的材料中产生超短自旋波

【编者按】自旋电子学具有使计算机运行速度更快、智能手机运行效率更高的潜力，因此被认为是未来电子领域一个很有前景的概念。在包括马克斯·普朗克智能系统研究所(MPI-IS)和亥姆霍兹- zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)在内的合作中，一组研究人员现在已经成功地产生了所谓的自旋波，比以前认为的更容易、更有效。研究人员在《物理评论快报》上发表了他们的研究结果。现代计算机芯片是基于电荷传输，每个处理事件都导致电子电流在电子元件中流动。

博科园-科学科普：这些电子遇到电阻，产生不需要的热量，芯片上的结构越小，散热就越困难。这种基于电荷架构也是处理器时钟速率多年来没有显著增长的部分原因。芯片性能和速度的稳定发展曲线正在趋于平缓。HZDR离子束物理与材料研究所的Sebastian Wintz博士解释说：现有概念已经达到极限；这就是为什么我们正在研究一种新的策略——自旋波。这种方法不再涉及电荷的传输，而是只传输磁性材料中电子的固有角动量(自旋)。电子本身保持静止，只有自旋发生变化。

一种超短自旋波(红色)穿过镍铁层，朝向层的中心，磁场方向(蓝色箭头)只以一种结的形式上下摆动，而其他部分的运动保持圆形——与磁旋转的感觉相反。图片：HZDR / Juniks