深圳技术大学集成电路与光电芯片学院胡少杰副教授团队，在国际凝聚态物理专业期刊PHYSICAL REVIEW B上以Letter形式发表重大科研成果：首次理论提出磁子非线性多普勒效应，并通过压控磁能边界非线性运动验证磁子非线性多普勒效应，实现实时相位可调磁子激发。这一发现为量子信息、芯片上信号合成以及混合量子计算所需的紧凑型可编程磁子器件开辟了新途径。

磁子（也称自旋波）作为磁有序材料中磁矩的集体激发，具备高速、低能耗的信息传输与编码特性，在自旋电子学、微波通信和量子计算等领域具有重要应用前景。研究团队在磁子传播和调控方面有丰富的研究基础，曾在铁电/铁磁异质中利用压控自旋波传播特性设计双功自旋波逻辑门器件【Appl.Phys. Lett. 120, 142405 (2022)】、设计并模拟验证高效自旋波多普勒频移器件【Phys. Rev. Appl.  22, 014085(2024)】，设计并模拟验证小尺寸低功耗自旋波激发器件【Nano Lett. 25, 3565−3570 (2025)】，此外还系统研究了传统磁子线性多普勒效应在磁体运动识别【Journal of Physics D: Applied Physics 58 (41), 415002, (2025)】和磁子模式识别中的应用研究【Journal of Physics D: Applied Physics 59 125004 (2026)】。

而该研究工作从根本上突破了传统磁子多普勒效应的线性调制框架，首次理论提出磁子非线性多普勒效应，并通过压控磁能边界非线性运动验证磁子非线性多普勒效应，实现实时相位可调磁子激发。揭示了时间依赖磁能边界可作为主动频率调制器，实现从相位调制到频率合成的直接映射，可高度灵活的方式重塑磁子的频率，能够产生谐波、均匀间隔的“频率梳”，及以及扫频信号（啁啾）等新型磁子谱结构。该效应突破了长期以来被认为必需在磁子非线性复杂相互作用的情况下才能实现的束缚。此外，通过设计电压调控铁电铁磁异质结中磁各向异性边界非线性运动器件，并模拟证明这种器件可以像可编程的信号发生器一样集成在芯片上。由于该方法依赖电压而非电流，因此能大幅降低能量损耗。这一发现也为制造紧凑型信号处理、通信乃至混合量子计算器件开辟了新途径。

本研究由集成电电路与光电芯片学院联合培养博士侯金成担任第一共同作者、胡少杰副教授担任共同第一作者和第一共同通讯作者、华中科技大学集成电路学院游龙教授为共同通讯作者，深圳技术大学为第一完成单位。该研究得到了深圳市自然科学基金和深圳市高水平人才基金项目的支持。

论文题目：Nonlinear spin-Wave Doppler effect for flexible tuning of magnonic frequencies, Phys. Rev. B 113, L180411 (2026).

论文链接：https://doi.org/10.1103/54pn-9qss  

作者简介：https://icoc.sztu.edu.cn/info/1015/1542.htm