慕尼黑技术大学（TUM），巴伐利亚科学人文学院和特隆赫姆的挪威科技大学（NTNU）的一组研究人员发现了一种方法，可以控制由量子自旋波激发产生的自旋。

基本粒子带有一个固有的角动量，称为自旋。对于电子，自旋相对于量化轴只能采用两个特定的值，让我们将其表示为自旋向上和自旋向下的电子。电子自旋的内在二值性是物理学中许多效应的核心。

在当今的信息技术中，电子的自旋和相关的磁动量被用于信息存储和磁盘，磁带等磁性介质的读取应用中。

反铁磁体：磁数据存储中的未来之星？

存储介质和读数传感器都使用铁磁排序的材料，其中所有磁矩平行排列。但是，这些时刻可能以更复杂的方式定向。在反铁磁体（“铁磁体的拮抗剂”）中，相邻力矩以反平行的方式对齐。尽管这些系统从外部看起来是“非磁性的”，但它们因其对外部磁场的鲁棒性和更快的控制而备受关注。因此，它们被认为是磁存储和非常规计算应用中的新成员。

在这种情况下，一个重要的问题是，是否以及如何在反铁磁体中传输和检测信息。巴伐利亚科学人文学院，慕尼黑工业大学（TUM）和特隆赫姆的挪威科技大学（NTNU）的研究人员在这方面研究了反铁磁绝缘子赤铁矿。

在该系统中，不存在电荷载流子，因此，它是研究新颖应用的一个特别有趣的试验台，其中新颖的应用旨在通过有限的电阻避免耗散。科学家发现了反铁磁激发传输所特有的新效应，这为反铁磁信息处理开辟了新的可能性。

在反铁磁体中进行伪旋转

该项目的首席研究员Matthias Althammer博士将这种效应描述如下：“在反铁磁阶段，相邻的自旋以反平行的方式排列。但是，有一些被称为磁振子的量化激发。它们携带自旋编码的信息，并可以在系统中传播。由于反铁磁体中的两个反并联耦合的自旋物种，激发具有复杂的性质，但是，其性质可以铸成有效的自旋，即伪自旋。我们可以通过实验证明，我们可以操纵该伪旋转及其在磁场中的传播。”

特隆赫姆市NTNU的首席理论家Akashdeep Kamra博士补充说：“将反铁磁体的激励映射到伪自旋上可以实现理解和强大的方法，这已成为处理电子系统中传输现象的关键基础。在我们的案例中，这使我们能够以更简单的方式描述系统的动力学，但仍保持对系统的完整定量描述。最重要的是，实验为伪自旋提供了概念验证，该概念与基本量子力学密切相关。”

释放反铁磁的全部潜力

反铁磁绝缘体中的磁振子自旋动力学的第一个实验演示不仅证实了反铁磁石中的磁振子输运的理论推测，而且为扩展向丰富的电子启发现象提供了实验平台。

“我们也许能够实现令人着迷的新事物，例如反铁磁材料中的拓扑绝缘体的磁振子类似物” ，慕尼黑工业大学Walther-Meißner研究所所长，MCQST联合发言人鲁道夫·格罗斯指出。“我们的工作为基于反铁磁体中的磁振子的量子应用提供了很好的视角”。