本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
“从原子、自旋和电子围绕跳舞的梦想，到我们日常生活中使用的设备”，阿尔伯特·费尔这样描述了基础物理学及其应用之间的联系。他在林道星期二上午的会议上的演讲重点介绍了基础研究如何衍生出新的电子设备。
随着时间的推移，电子设备变得越来越小似乎是不可避免的。但如果不是因为自旋电子学，或称自旋电子学，这种趋势可能无法在未来持续更久。自旋电子学利用电子的一种称为自旋的属性，费尔将其描述为“电子携带的小磁铁”，而不是仅仅是电荷。
费尔因2007年发现巨磁阻效应而获得诺贝尔物理学奖（该发现于1988年完成，他的奖项与同年独立发现该效应的彼得·格林贝格共同获得）。巨磁阻效应利用量子力学使硬盘及其读取器更小，在更小的空间内容纳更多信息。
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计算机的工作内存被称为随机存取存储器，或RAM。在演讲中，费尔向我们介绍了磁性RAM，或MRAM。MRAM是自旋电子学的一种应用，如果您想将计算机送入太空或高层大气中，这将非常有用，因为它不会受到辐射的破坏。更重要的是，它可以永久存储数据——除了作为工作内存外，它还可以充当永久内存。因此，如果发生电源中断，而您忘记保存正在处理的文档，使用MRAM您将无需担心。下一代被称为STT-RAM（其中STT代表自旋转移力矩）将仅使用自旋，并可能在一两年内上市。费尔希望其较低的功耗“将为减少我们社会的能源消耗做出微小贡献”。
在费尔在林道会议的会议前一天，情况发生了转变，不是诺贝尔奖获得者向年轻研究人员授课，而是一些年轻研究人员有机会向诺贝尔奖获得者展示他们的工作。这些大师班会议比全体会议规模小得多，只有一小群受邀的年轻研究人员参加。
在费尔周一下午的大师班上，参加林道会议的两名年轻研究人员展示了他们在自旋电子学方面的工作。第一位是卡琳·埃弗斯科，她刚刚在科隆大学完成了博士学位。她就一个被称为斯格明子的“数学对象”作了演讲。斯格明子以托尼·斯格明命名，他开发斯格明子是为了解决粒子物理学中的一个问题——但他的概念在自旋电子学中也很有用。
埃弗斯科说，要想象斯格明子，可以想象一下刺猬身上的刺，想象一下通过施加磁场将刺围绕它们的中心弯曲，然后将其投影到平面上。这就是斯格明子的样子。埃弗斯科的博士论文研究了电流如何操纵磁结构，如斯格明子。
虽然埃弗斯科没有详细介绍应用，但费尔在演示结束后指出，斯格明子可能能够为我们提供更小的存储设备。每个斯格明子都相当于一个比特，它的自旋（向上或向下）或存在（存在或不存在）将提供存储信息所需的零和一。“斯格明子的尺寸很难与之竞争，”费尔说。
第二场演讲来自俄亥俄大学的安德鲁·迪卢洛。他介绍了他在分子自旋电子学方面的工作。迪卢洛的工作涉及形成分子链并在扫描隧道显微镜下对其进行研究。每个分子都有一个提供自旋的钴中心。分子自组装成链，每条链长几纳米。未来，分子自旋电子学可能能够为我们提供比当今由类似分子构成的设备小得多的微电子器件。
在7月1日至6日期间，我将作为林道博客团队的一员在德国参加林道诺贝尔奖获得者大会。您可以在这里或在林道博客上阅读我的帖子。