磁子的离散噪声

磁子学是自旋电子学中迅速发展的子领域，研究利用磁子（自旋波的量子）所携带自旋流的器件与电路。磁子流即自旋波，可用于信息处理、传感及其他应用。利用磁子的振幅与相位通过电绝缘体发送信号，为避免欧姆损耗和实现超低功耗创造了条件。大多数设想中的磁子逻辑器件基于自旋波干涉，其中每次操作的最小能量受噪声水平限制。磁子传感器的灵敏度与选择性也受低频噪声限制。然而，“磁子会产生噪声吗？”这一基本问题尚未得到解答。尚不清楚磁子器件相较电子对应物噪声如何。本文中我们表明，磁子器件的低频噪声由随机电报信号噪声而非 1/f 噪声主导——这与电子器件（f 为频率）形成鲜明对比。我们发现表面磁子的噪声水平强烈依赖于功率水平，在非线性耗散起始处急剧上升。随机电报信号噪声的存在表明电流涨落涉及随机离散宏观事件。我们预期我们的结果将有助于开发下一代用于信息处理与传感的磁子器件。