由于热管理和信息传输速度方面的挑战，晶体管的微型化正逐渐逼近其物理极限。为突破这些障碍，自旋电子学等新兴技术应运而生，这类技术同时利用电子的自旋特性与电荷特性。界面局域现象或结构缺陷将极大影响自旋器件的效能，这使得在纳米级乃至原子级尺度上研究自旋波传播成为关键性挑战。因此，开发具有高空间分辨率的观测工具来研究自旋波（又称磁振子）在相关尺度下的特性，对于理解局域特征如何影响其性质至关重要。
在此研究中，作者通过扫描透射电子显微镜（STEM）在纳米尺度上成功探测到了体相太赫兹磁振子。借助混合像素电子探测器的高分辨电子能量损失谱（EELS）技术，研究克服了微弱信号带来的技术挑战，成功绘制出NiO纳米晶体中太赫兹磁振子激发的空间分布图。先进的非弹性电子散射模拟结果进一步验证了实验发现。这一成果为磁振子探测开辟了新途径，使研究纳米尺度结构缺陷或化学缺陷导致的磁振子色散及其调制效应成为可能。这项研究标志着磁振子学领域的重大突破，为自旋电子器件的发展带来了令人振奋的新机遇。
图1 动量分辨EELS的实验几何
图2 NiO的动量分辨振动EELS测量
图3 NiO的振动和磁振子EELS计算
图4 NiO薄膜上的空间分辨磁振子EELS测量
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