摘要

研究人员开发了一项技术，解决了下一代技术、自旋电子学和轨道电子学的缺点。韩国科学技术院（KAIST）物理系教授金世权和浦项科技大学（POSTECH）物理系教授李贤宇领导的联合研究团队，成功观察到了可以在不产生电子热的情况下传输信息的“磁振子”新运动。这一突破于6月17日公布。

研究背景

传统的信息处理技术由于使用电子，在通过导体时因电阻产生热量而损失大量能量。自旋电子学利用电子的电荷和磁自旋，而轨道电子学则利用电子轨道的位置，但两者都面临过热问题。最近，人们希望通过使用称为“磁振子”的量子波来解决这些问题。与具有质量和体积且会产生热量的电子不同，波可以在不产生热量的情况下处理信息。然而，关于磁振子运动的研究尚不足以应用于类似的信息处理技术中。

研究发现

研究团队首次在二维中发现了“磁振子轨道霍尔效应”。这种效应发生在自旋波量子化并且其轨迹弯曲时。该新型磁振子运动首次在2010年被观察到，并引起了广泛关注，因为它扩展了以前已知的磁振子行为的方面。此前只能利用电子的自旋自由度，而这种新运动允许信息处理，强调了其重要性。

团队在具有蜂窝状晶格结构的二维反铁磁磷化锰（MnPS₃）中观察到了强烈的磁振子轨道霍尔效应。这是首次在反铁磁中观察到磁振子轨道霍尔效应，该材料被认为可以实现自旋电子学和轨道电子学的应用。

专家意见

金教授表示：“建立磁振子轨道和传输理论是一个独特且具有挑战性的问题，世界上尚无人尝试。我们预计将为基于轨道的超低功耗信息处理技术奠定基础，这可能会显著超越现有信息处理技术的局限性。”