磁振子是磁性材料中*基本的元激發(fā)，能夠用作信息的載體來(lái)傳遞信息。磁性絕緣體中由于沒(méi)有自由載流子，磁振子傳輸距離能達(dá)到毫米的量級(jí)，是用來(lái)傳遞和處理信息的載體。但是如何構(gòu)造磁振子的波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)磁振子的定向傳播是目前該領(lǐng)域的重要課題之一。

  磁振子在固體中的傳播無(wú)規(guī)往往不易控制。中科院半導(dǎo)體所超晶格國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生李運(yùn)美博士、常凱教授和復(fù)旦大學(xué)肖江教授合作，利用納米刻蝕的方法在磁性絕緣體薄膜上刻蝕有轉(zhuǎn)角的孔洞的三角陣列，孔洞的轉(zhuǎn)角能夠控制磁振子能帶帶隙的大小和符號(hào)，以及谷的拓?fù)鋽?shù)的符號(hào)。通過(guò)構(gòu)造具有相反孔洞轉(zhuǎn)角的界面，體系具有整數(shù)的拓?fù)鋽?shù)，界面上存在受拓?fù)浔Ｗo(hù)的沿著界面?zhèn)鬏數(shù)膽B(tài)。這些態(tài)表現(xiàn)出背散射禁戒的特點(diǎn)，同時(shí)在傳播過(guò)程中保持很強(qiáng)的相干性。在構(gòu)造的磁振子的馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x中，通過(guò)連續(xù)改變外加磁場(chǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)磁振子信號(hào)的連續(xù)變化。干涉儀對(duì)外磁場(chǎng)很敏感，通過(guò)調(diào)節(jié)干涉儀臂長(zhǎng)，能夠探測(cè)到地磁場(chǎng)量級(jí)(約1Gs)的微弱磁場(chǎng)變化。

  磁振子目前是下一代信息載體的有力競(jìng)爭(zhēng)者，我們的工作提出了一種高效率定向且無(wú)損耗傳輸磁振子的方法，為構(gòu)造基于磁振子的自旋電子學(xué)器件以至于電路提供了新的思路。