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突破!意大利团队研发出集成化自旋波器件 为通信技术开辟新径
来源:官方媒体 网络新闻 | 作者:亚洲经济报 | 发布时间 :2026-01-16 | 39 次浏览: | 分享到:
意大利米兰理工大学领导的研究团队取得重大科研突破,成功研制出全球首个无需外加磁场的集成化自旋波器件,且能够实现完全调谐。这一具有开创性的成果有望应用于下一代高速、低功耗通信系统,为未来远超当前5G和6G标准的通信技术发展提供全新路径。相关研究成果已发表在最新一期《先进材料》杂志。


小型集成,兼容现有技术


此次研发的新型自旋波器件实现了小型化设计,可直接集成在硅基平台上,与现有的电子技术完美兼容。更为突出的是,它无需外加磁体即可正常工作。从尺寸方面来看,该器件仅为100×150平方微米,相较于目前常见的基于声波的射频信号处理器件明显更小,在空间占用上具有显著优势。



结构精巧,调谐功能强大


该器件的核心是一条由磁性材料精心制成的自旋波导,同时配备了输入和输出天线,用于射频信号的输入与读取。研究人员通过精确调节微磁体与磁通集中器之间的距离,实现了横向磁场强度在11至20.5毫特斯拉范围内的连续变化。


实验结果显示,这一器件的工作频率可在3至8吉赫兹之间灵活调节,并且在6吉赫兹条件下能够实现最高约120度的相位调制能力。目前,原型器件已经能够在无外加磁场的情况下,作为时间延迟线和相位移器稳定运行,而这两类功能正是无线通信系统中的关键组成部分。



潜力巨大,未来前景广阔


展望未来,该器件将与微机电系统相结合,实现工作过程中的实时可重构,进一步提升其性能和应用灵活性。值得一提的是,该器件采用的微磁体在高达200℃的极端环境下仍能保持磁性能稳定,并且能够在不消耗额外能量的情况下产生所需磁场,这使其非常适合实际应用环境,为大规模商业化应用奠定了坚实基础。


这一科研成果是推动磁振子学技术从实验室走向通信系统的重要里程碑,标志着自旋波芯片距离进入电子器件实际应用又迈出了关键一步。随着相关技术的不断发展和完善,有望引发通信领域的重大变革,为人类带来更加高速、便捷的通信体验。