莫斯科物理技术学院和俄罗斯科学院科捷利尼科夫无线电工程与电子学研究所的科学家及其合作者发现了一种新型共振相互作用，证明了电子系统中的回旋共振与磁性薄膜中的铁磁共振可以通过电磁场有效相互作用。相关论文已发表在《实验与理论物理快报》(JETP)上。
所研究结构的示意图：二维电子系统(2DES)、铁磁薄膜(铁磁体)和金属栅极(栅极)/ JETP
迄今为止，科学界主要研究的是混合铁磁体-二维电子结构中等离子体激元与磁振子的相互作用。然而，当电子在磁场中运动时，若电磁波频率与其旋转频率匹配，二维电子结构中也会发生回旋共振。俄罗斯科学家首次发现并从理论上研究了这种回旋共振与铁磁共振的相互作用。
研究团队构建了一个简单模型：位于薄铁磁膜上的二维电子系统，该铁磁膜又置于金属栅极上，整个结构处于垂直于层平面的外部磁场中。基于该模型，科学家推导出了吸收系数和共振频率的解析公式。计算表明，回旋共振与铁磁共振相互作用表现为频率的相互排斥，即反交叉现象——若两者无耦合，频率则会交叉。随后，物理学家针对实际材料参数——Bi:TmIG铁磁膜和基于AlGaAs的二维电子系统——进行了计算。结果显示，在约131 Oe的磁场下，分裂值为1.6 GHz，表明该效应可通过实验观测。此外，计算还表明磁性薄膜能够将回旋信号放大数倍，从而提高其灵敏度。
莫斯科物理技术学院电子系副教授安德烈·扎博洛特尼赫表示："我们的研究需要来自物理学各个领域的知识：二维系统中电子的动力学和磁性材料中磁化的动力学，即二维等离子体学和自旋电子学。"
该研究在磁性子系统和电子子系统之间建立了一种新的、可控的强耦合通道，对自旋电子学、磁子逻辑、神经形态计算和混合磁电子器件的发展具有重要意义。
俄罗斯科学院科捷利尼科夫研究所低维系统电子特性实验室主任伊戈尔·扎戈罗德涅夫表示，下一步研究可转向更高频率(太赫兹)范围，例如用反铁磁体替代铁磁体，也可研究磁振子与等离子体激元的杂化，以及利用层间距很小的二维磁体增强耦合效应。
