读了欧阳老师的《巨磁阻和自旋电子学》 [www.sciencenet.cn]后，有个续写的念头。但这个题目很大，涉及的面也多。欧阳老师的做法是靠“2007年诺贝尔物理奖”的招牌来吸引人们的眼球，让人们来“学习”物理。镜某理解这篇文章大约是欧阳老师的学习笔记，是为了让更多的人分享、为了“感恩”才拿出来发表的。客观地讲，能读懂不容易。这倒不是说欧阳老师写得有问题，而是说这个话题的阈值太高，一般人不能理解其中的大部分话题。对有些技术上的细节，就连欧阳老师本人也不能十分把握。 

如何能够让人们避开原理的细节，去了解这些事情呢？这也是镜某所关心的事情。先说这个“电子学”，一个比较容易理解的说法。日常中“学电子的”说法基本上是说这个“电子学”。在计算机发达之前，“电子学”是个十分时髦的专业，比学电力的要有几分优越感。 

在今天，“学电子的”基本上等同于“学半导体的”。如果说电力是肌肉筋骨的话，电子学就是神经系统和大脑了。总之“电子学”是很有技术含量的学问。在半导体的晶体管发达之前，“电子学”真是在真空环境的“电子管”里摆弄电子的学问，洋文叫electronics。ics是个词根，是说XX学，XX之研究的意思。这个electronics中的基干器件二极管、三极管是与白炽灯同时代发明，比灯泡要有意义得多。“管”的说法是来自美国，美国人说tube，“灯”的说法是来自英国人的valve，过去说电子管收音机是“几个灯”是来自这个valve。 

对于基本粒子的电子来说，固体也是“真空”。有了量子力学后，对电子的认识也上了一个档次，不单是从真空走到了晶体，而且作为基本粒子的电子还有个“自旋”（spin）的自由度。这个命名是来自原子的太阳系模型——电子作为行星（地球）除了轨道公转之外，还有自转模型。在量子力学中，还是用代数模型来理解这个“自旋”才能理解基本粒子的本质。这个自旋的自由度在理论上是狄拉克的“发现”，他认为漂亮的理论必须满足洛伦兹变换（相对论的法则）。这样一来，电子就必须具有“自旋”，并且具有大约两个波尔磁矩的磁性特征。 

作为一个基本粒子，电子具有质量，有大小，有电荷，有磁矩。作为这个粒子存在的空间，除了xyz、动量座标之外，还有个旋量空间的座标。面对这样的电子，传统“电子学”的全称应该是“电荷－电子学”。而有关磁矩的“电子学”应该叫做“自旋－电子学”。洋码的说法是spintronics，译成“自旋子学”在说法上也许最好，但是没有人能听得懂。所以就有了“自旋－电子学”的说法。 

抽象起来看电子学中的“电子”，半导体行里说“载流子”（跟土匪黑话似的，溜子在山外撞墙了）。“载流子”是电子，“流子”可以是电荷，也可以是磁矩。这一百多年、尤其是半导体产业发达后，人们对“电荷－电子学”可以说是随心所欲了。但是对“自旋－电子学”才刚起步。从技术上看，要解决对“流子”的生成、注入、储存、输送、操作和检测识别等基本技术上的问题。 

“自旋－电子学”最直接的价值就是磁性的存贮器装置。目前计算机用的高速存贮器“电荷－电子学”的结构，耗电巨大。USB闪存的不挥发存储结构也是读写次数有限，不能在主板上用。作为对磁矩的检测识别技术，磁巨阻和隧道磁阻效应堪称为基本技术。 

这算是“自旋－电子学”的导入部分了吧。有空再续吧。

就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。