相比之下，高频电磁波甚至可以在最小的纳米结构中传播，从而传输和处理信息。这种现象的物理基础是磁性材料中所谓的电子自旋，它可以简化为电子绕自己的轴旋转。然而，由于所谓的阻尼作用于自旋波并使其减弱，自旋波在微电子学中的应用迄今为止是有限的。

德国梅恩斯特大学(University of m nster)的物理学家们现在开发了一种新方法，可以消除不必要的阻尼，使使用自旋波变得更容易。“我们的研究结果显示了一种应用高效自旋驱动元件的新方法，”该研究的负责人Vladislav Demidov博士说(应用物理研究所，Demokritov研究小组)。这种新方法可能与微电子技术的未来发展有关，也可能与量子技术和新型计算机过程的进一步研究有关。这项研究发表在《科学》杂志上。自然通讯。"

背景与方法:

磁磁学是科学家研究磁性材料中电子自旋及其波动的研究领域。这个术语来源于磁性粒子，它被称为磁子，对应于自旋波。

电子补偿自旋波扰动阻尼的最佳方法是几年前发现的所谓的自旋霍尔效应。自旋电流中的电子根据其自旋方向发生侧向偏转，这使得在磁性纳米器件中有效地产生和控制自旋波成为可能。然而，振荡中所谓的非线性效应导致自旋霍尔效应在实际应用中不能正常工作，这是科学家尚未能够实现无阻尼自旋波的原因之一。

在他们的实验中，科学家们把由坡莫合金或钴和镍制成的磁盘，只有几纳米厚，放在一层薄薄的铂上。所谓的磁各向异性作用于不同材料的界面，这意味着磁化发生在给定的方向上。通过平衡不同层的各向异性，研究人员能够有效地抑制不利的非线性阻尼，从而实现相干自旋波——即频率和波形相同的波，因此具有固定的相位差。这使得科学家们能够在磁体系统中实现完全的阻尼补偿，允许波在空间上传播。

科学家们期望他们的新方法将对磁振学和自旋电子学的未来发展产生重大影响。“我们的研究结果为实现能够产生具有技术相关功率水平和相干性的微波信号的自旋霍尔振荡器开辟了一条道路，”梅斯特大学非线性磁动力学研究所的博士生、该研究的第一作者Boris Divinskiy强调说。