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用最簡單的術語來說，電絕緣體阻止電流的流動。因此，如果絕緣體一側的電流能在另一側產生電壓，至少可以說是有點違反直覺。
但這正是日本一組研究人員發現的，正如3月11日出版的《自然》雜誌上的一項研究詳細描述的那樣。電流在磁性絕緣體中引起集體激發，這種激發可以傳播相對較遠的距離，然後在到達電導體時解除安裝其動量以產生電壓。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）
儘管絕緣體不能傳導電流，但電子不僅僅是簡單的電荷載流子。它還具有一種稱為自旋的量子力學屬性，可以將其視為描述其軸的指向，就像旋轉的陀螺一樣，以及其磁場的方向。自旋波可以像材料磁矩有序指向的擾動一樣，在磁性絕緣體中傳播相對較遠的距離。
在這項新的研究中，日本東北大學的物理學家齋藤英治和他的同事在釔鐵石榴石（Y3Fe5O12）層上鋪設了兩層鉑導體，釔鐵石榴石是一種磁性絕緣體，自旋波可以在其中傳播數釐米。鉑薄膜之間間隔一毫米，距離足夠遠，可以排除稱為隧穿的量子力學現象，在這種現象中，粒子會穿過勢壘到達另一側。
研究人員表明，在磁性絕緣體和導體之間的介面處，兩種材料可以交換來自自旋的角動量。鉑中傳導電子的自旋在下方的釔鐵石榴石中引發橫向自旋波，然後將自旋傳遞到一毫米之外的另一層鉑薄膜中。這種交換之所以成為可能，是由於導體中的一對現象，即自旋霍爾效應和逆自旋霍爾效應，它們將電荷電流轉換為自旋電流，反之亦然。因此，絕緣體中的自旋波充當訊號，可以從兩側導體中的電荷進行編碼和解碼。“在實驗中，電訊號是由電子的自旋而不是電流攜帶的，”齋藤說。
Arne Brataas稱這項新工作是“令人印象深刻的……獨立有趣的現象的結合”。Brataas說，研究人員“透過實驗證明了電訊號如何轉換為純自旋訊號，透過沒有電荷流動的絕緣介質傳輸，並最終轉換回電訊號。”他補充說，這項研究可能會在尋找在自旋電子學或自旋電子學中跨宏觀距離傳輸訊號的方法中找到用途。
Burkard Hillebrands也讚揚了研究人員將以前不同的現象結合在一起。Hillebrands說，自旋波已經得到廣泛研究，但透過自旋霍爾效應及其逆效應來引發和檢測它們“是一項重大突破”。