自旋波电子学研究进展

摘要

近年来,传统的半导体工艺遭遇瓶颈,摩尔定律逐渐失效,亟需寻找下一代新型电子元器件。伴随着自旋波电子学的蓬勃发展,电子自旋作为一种信息传输的媒介引起了人们的广泛关注。自旋波是电子自旋的集体进动模式,是磁振子的宏观体现。自旋波电子学旨在利用自旋波的特性实现低功耗的信息器件制备,为下一代电子元器件的发展和应用提供可靠的理论基础和技术路线。自旋波电子学包含十分丰富的物理学知识和现象,自旋波本身可以被限制和引导,也可以被放大。根据激发方式的不同,自旋波也可以产生不同程度的相干性。聚焦于相干自旋波,着重介绍了自旋波电子学近年来的研究进展,包括磁振子晶体、自旋波与电流的相互转换、交换自旋波的激发和探测、基于自旋波的多体系耦合和基于自旋波的逻辑计算器件等,并对自旋波电子学的发展方向做出了展望。