IT之家 11 月 29 日消息，科技媒體 interestingengineering 今天（11 月 29 日）發布博文，報道稱德國凱撒斯勞滕-蘭道工業大學（RPTU）的研究團隊近期在通訊技術基礎物理領域取得重大突破，成功在磁性絕緣體“釔鐵石榴石”中實現了聲波與自旋波的強耦合。

智能手機目前依賴聲頻濾波器來分離移動網絡、Wi-Fi 和 GPS 信號，但現有技術在靈活性上存在瓶頸。德國 RPTU 凱撒斯勞滕-蘭道工業大學的物理學家 Mathias Weiler 教授團隊打破了這一局限。

該團隊利用微型化聲波與釔鐵石榴石（一種磁性絕緣體）內部的自旋波進行耦合，成功證實了一種全新的物理效應。實驗顯示，兩者在吉赫茲（GHz）頻率范圍內形成了強烈的相互作用，這種機制將成為下一代通信架構的核心基石。

IT之家援引博文介紹，該發現的原理是量子層面的“共舞”。聲波不僅能在空氣中傳播，也能在固體物質中傳遞，引發晶格原子的振蕩。Weiler 教授解釋道，原子中的電子攜帶量子自旋，這些自旋會對振動產生反應。

當材料具備磁性有序結構時，聲波便能激發自旋波。為了觀測這一微觀互動，研究團隊選用了釔鐵石榴石，這種亞鐵磁性絕緣體擁有極長的自旋波壽命，是觀測聲學與磁學激發的理想載體。

在納米結構的聲表面諧振器中，研究人員觀測到了一種名為“磁子極化子（magnon polarons）”的混合激發態。

論文第一作者 Kevin Künstle 形象地將其描述為一種“嵌合波”：它既不是單純的聲波，也不是純粹的自旋波，而是兩者的共存體。

這種混合波在聲態和自旋態之間進行周期性振蕩，其轉換速率（即拉比頻率）超過了系統的所有損耗率，這標志著系統進入了“強耦合機制”。Akashdeep Kamra 教授團隊開發的理論模型進一步量化了這一耦合強度，完美印證了實驗數據。

這項成果巧妙結合了微波技術的兩大支柱：聲學濾波器與亞鐵磁性絕緣體。Weiler 教授指出，這種混合自旋-聲波激發機制，讓開發“自適應濾波器”成為可能。

與傳統固定頻率的濾波器不同，基于該技術的新型器件能在使用過程中自動調整頻率。這種高度的靈活性和響應速度，恰好契合未來 6G 通信架構對信號控制的嚴苛要求，有望徹底解決多頻段信號干擾的難題。

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