盛路通，陈济雷,2，于海明

(1. 北京航空航天大学集成电路科学与工程学院，北京 100191) (2．南方科技大学 深圳量子科学与工程研究院，广东 深圳 518055)

1 前 言

在过去的几十年，人们利用电子的电荷特性，发明了半导体晶体管，开辟了半导体电子学，随着工业化不断进展，半导体器件行业发展十分迅速，极大地推进了人类社会工业化的发展，奠定了现代社会信息化的基础。

自旋作为电子的另一内禀属性，同样可以被用来作为数据存储和运算的媒介。自旋波电子学，又被称作磁振子学，主要研究磁性材料中电子自旋的集体进动行为[1-12]，目前主流的研究聚焦于自旋波的新奇物理现象和基于自旋波特性的新型器件[13-24]。1930年，布洛赫预测了磁性材料体系中自旋波的存在[25]。所谓自旋波，即局部磁有序的微扰可以在磁性材料中以波的形式传播。人们发现与传统的基于电子电荷的互补金属氧化物半导体(CMOS)器件相比，自旋波作为信息的载体有着诸多优势，例如其波长较短，可以达到纳米级别，频率范围在GHz至THz之间，有更高的器件集成度，而且由于自旋波传播过程中没有电子的移动，故在信息的传输过程中可以避免焦耳热耗散。目前在实验上激发相干自旋波较为常用的是感应微波技术，该方式是通过在微波天线中施加一个交变的电流来感生一个交变的奥斯特磁场，从而驱使磁性材料中自旋的进动，该方法可以激发具有特定频率、波长和相位的自旋波。除此之外，热平衡状态下热激发自旋波也可以被观测到，该方式激发的自旋流没有相位信息，以耗散的方式在材料中传播，利用布里渊光散射技术、逆自旋霍尔效应等测试手段也证明了该种方式激发的自旋流可以实现长距离传播。……