新方法使电子设备更小、更快、更节能，未来将大规模生产

 更小、更快、更节能，这是电子设备开发商多年来一直致力于实现的目标。例如，为了能够使移动电话或计算机的单个组件小型化，目前认为电磁波是通过电流进行传统数据传输的有希望的替代品。原因是：随着芯片变得越来越小，电子数据传输在某个点上达到极限，因为彼此非常接近的电子会释放出大量热量，从而导致物理过程的中断。

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。其物理基础是所谓的磁性材料中的电子自旋，可以简化为电子绕它自己的轴旋转。然而，由于所谓的阻尼作用于自旋波并使其减弱，迄今为止，自旋波在微电子领域的应用还很有限。

德国明斯特大学的物理学家们现在已经开发出一种新的方法，可以消除不必要的阻尼，使利用自旋波更加容易。“我们的研究结果为高效自旋驱动元件的应用开辟了一条新途径。”该研究负责人弗拉迪斯拉夫·德米多夫博士说。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《自然通讯》杂志上。

实验布局
背景和方法

磁电子学是科学家研究磁性材料中电子自旋及其波的研究领域的名称。这个术语来源于磁粒子，它们被称为磁子，与自旋波相对应。

电子补偿自旋波干扰阻尼的最好方法是所谓的自旋霍尔效应，这是几年前发现的。自旋电流中的电子会因其自旋方向的不同而发生横向偏转，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，这也是科学家至今未能实现自由自旋波阻尼的原因之一。

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碟（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一个给定的方向。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，从而获得相干的自旋波，即频率和波形相同，因而具有固定相位差的波。这使得科学家们能够在磁铁系统中实现完全的阻尼补偿，从而允许波在空间上传播。

科学家们预计，他们的新方法将对未来磁电子学和自旋电子学的发展产生重大影响。“我们的发现为自旋霍尔振荡器的实现开辟了一条道路，这种振荡器能够产生与技术相关的功率水平和相干性的微波信号。”研究人员说。