作者:哈佛大学约翰·A
保尔森工程和应用科学学院 一种测量电子在自旋波上冲浪的成本的电荷传感器(绿色波浪线) 自旋波是通过材料传播的电子自旋的变化，可以从根本上改变设备存储和携带信息的方式
这些波，也被称为磁振子，不与其他粒子散射或耦合
在适当的条件下，它们甚至可以像超流体一样，穿过一种能量损失为零的材料
但是使它们如此强大的特性也使它们几乎无法测量
在之前的一项研究中，哈佛大学的研究人员
鲍尔森工程和应用科学学院(SEAS)展示了在二维石墨烯磁体中激发和探测自旋波的能力，但他们无法测量任何特定的波的特性
现在，SEAS的研究人员展示了一种测量石墨烯中自旋波本质属性的新方法
该论文的资深作者、SEAS大学物理学和应用物理学教授阿米尔·亚考比说:“在以前的实验中，我们只知道我们可以产生自旋波，但我们对它们的定量性质一无所知。”
“通过这项新工作，我们可以确定所有这些定量数字，包括自旋波的能量和数量、它们的化学势和温度
这是一个极其重要的工具，我们可以用它来探索产生磁振子的新方法，从而更接近实现自旋超流
" 这项研究发表在《自然物理学》上
如果水本身是不可探测的，那么测量自旋波的特性就像测量潮汐波的特性一样
如果你看不到水，你怎么能测量潮汐的速度、高度或数量？一种方法是在系统中引入一些你可以测量的东西，比如冲浪运动员
通过测量冲浪者的速度可以检测出潮汐的速度
在这种情况下，雅各布和他的团队使用了电子冲浪者
研究人员从量子霍尔铁磁体开始
量子霍尔铁磁体是由2D材料制成的磁体，在这种情况下是石墨烯，其中所有的电子自旋都是同一个方向
如果一个具有不同自旋的电子被引入这个系统，它将利用能量试图翻转其邻居的自旋
但是研究小组发现，当他们向系统中注入一个具有不同自旋的电子，然后产生自旋波时，电子翻转其邻居所需的能量就会下降
安德鲁·T说:“令人惊讶的是，不知何故，我们放入系统的电子对自旋波的存在很敏感。”
皮尔斯是SEAS大学的研究生，也是这项研究的第一作者
“几乎就像这些电子抓住波并利用它来帮助翻转它们邻居的自旋一样
" 该研究的第一作者、SEAS大学博士后谢永龙说:“自旋波不喜欢与任何东西相互作用，但通过使用电子和这种能量成本作为探测自旋波特性的代理，我们可以确定化学势，结合已知的温度和其他一些特性，我们可以对磁振子进行全面描述。”
“这对于了解波浪是否接近达到超流的极限至关重要
" 这项研究还可以为研究其他难以测量的奇异系统提供一种通用方法，例如最近发现的莫尔材料，该材料有望支持多种波，如本工作中研究的自旋波
这项研究是由李承焕，帕特里克·R
弗雷斯特，迪
魏、渡边健二、和伯特兰一世
哈尔佩林
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