一个新的能源前沿研究中心(EFRC)，由能源部科学办公室支持，由SLAC国家加速器实验室领导，被授予1440万美元，用于在四年时间里通过研究以全新方式构建其组件的方法来推进微电子制造。
研究人员提出，不通过计算机和手机中使用的微芯片等设备中微小且不断缩小的部分的导电金属互连来移动电子，而是通过可以穿过半导体甚至绝缘体传播的自旋波来移动信息。自旋波是由于原子磁矩的调制而在物质中运动的能量波。
斯坦福大学教授、斯坦福材料与能源科学研究所(SIMES)的首席研究员Yuri Suzuki解释说:“多年来，人们一直试图通过操纵电子的自旋来操纵传统微电子中产生电荷的电子，但是每当你移动电子时，你就会有电荷电流，当你有电荷电流时，你就会耗散能量，这将导致各种各样的加热和电阻。”斯坦福大学材料与能源科学研究所是slac -斯坦福大学的联合研究所。
“我们的想法是尝试一种完全不同的模式——如果我们可以通过自旋波而不使用电子或金属来发送信息呢?”例如，如果我们可以用设备中的自旋波互连取代铜互连，我们就不会流动任何电荷电流，从而节省能源。”
铃木将领导EFRC，即能源高效磁学中心(CEEMag)，与SIMES主任Harold Hwang密切合作;李伟生，SIMES首席科学家;以及SLAC直线加速器相干光源(LCLS)的首席科学家Georgi Dakovski、Matthias Hoffmann和Alexander Reid。其他中心成员包括来自七所大学的研究人员:康奈尔大学;摩根州立大学;西北大学;俄亥俄州立大学;加州大学欧文分校;爱荷华大学;以及德克萨斯大学奥斯汀分校。多学科团队代表了材料科学，x射线和超快科学以及电气工程等领域的专业知识。此次合作将采用共同设计的方法来推进发现，同时处理从基础科学到制造的所有研究和开发方面的问题。
铃木说，使用世界上最强大的x射线激光器LCLS是关键，因为测量和探测自旋波需要LCLS可以用其超快和强烈的x射线脉冲探测的时间尺度和频率。
该团队渴望证明微电子学中基于磁振学或自旋波的组件子集的可行性，例如互连，放大器或开关。铃木说:“我们正在研究基础科学问题，看看基于磁振学的技术是否能在微电子领域的能源效率方面取得进展。”
微电子，越来越小——眼睛能看到的最小物体的微小部分，是日常生活技术的重要组成部分:通信，运输，医疗保健，计算，清洁能源等等。
该中心由slac领导，是美国能源部9月4日宣布的10个EFRC之一，旨在为支持能源技术的突破性研究创建世界级的科学家团队，并通过吸引学生进入能源科学领域来加强科学队伍。
美国能源部科学办公室代理主任哈里特·龚说:“这些奖项涵盖的领域的基础研究对于产生基础知识至关重要，这些知识支撑着对美国能源部和国家都很重要的技术。”“加强我们对先进聚合物制造、微电子和量子技术背后的化学和材料科学的理解，将促进一个更清洁、更节能的未来。”
LCLS是美国能源部科学办公室的用户设施。
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