半導體所超晶格室在磁性絕緣體中磁振子的拓撲性質研究中取得新進展

磁振子是磁性材料中*基本的元激發，能夠用作信息的載體來傳遞信息。磁性絕緣體中由于沒有自由載流子，磁振子傳輸距離能達到毫米的量級，是用來傳遞和處理信息的載體。但是如何構造磁振子的波導實現磁振子的定向傳播是目前該領域的重要課題之一。

  磁振子在固體中的傳播無規往往不易控制。中科院半導體所超晶格國家重點實驗室博士生李運美博士、常凱教授和復旦大學肖江教授合作，利用納米刻蝕的方法在磁性絕緣體薄膜上刻蝕有轉角的孔洞的三角陣列，孔洞的轉角能夠控制磁振子能帶帶隙的大小和符號，以及谷的拓撲數的符號。通過構造具有相反孔洞轉角的界面，體系具有整數的拓撲數，界面上存在受拓撲保護的沿著界面傳輸的態。這些態表現出背散射禁戒的特點，同時在傳播過程中保持很強的相干性。在構造的磁振子的馬赫-曾德爾干涉儀中，通過連續改變外加磁場，能夠實現磁振子信號的連續變化。干涉儀對外磁場很敏感，通過調節干涉儀臂長，能夠探測到地磁場量級(約1Gs)的微弱磁場變化。

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