晶体管是现代半导体器件的基石，计算机芯片通过晶体管来控制其中的电子流动。为了进一步提高计算机的存储密度与运算速度，人们迫切需要发展更小尺寸的晶体管单元。如今微电子技术已经跨入 10 nm的制程工艺，由于面临原子极限和量子效应等物理瓶颈，继续向下推进新的制程节点变得越来越困难。为了继续提高半导体器件的性能，研究人员正在努力寻求新的替代方案。

面向后摩尔时代的信息存储与逻辑运算需求，自旋电子器件(Spintronic Device)为开发下一代具有更小单元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微电子器件提供了具有广阔发展前景的研究方向。其中，自旋阀(Spin Valve)是各类自旋电子器件的核心单元，通常包括两层铁磁金属和非磁中间层构成的三明治核心结构(FM1/NM/FM2)，由于自旋极化电子在两铁磁层间输运，从而使器件的电阻受到两铁磁层相对取向的调制。基于自旋阀结构的室温巨磁电阻(GMR，1988年)和室温隧穿磁电阻(TMR，1995年)器件，已经广泛应用于磁性硬盘、磁性随机存储器和磁性传感器等高密度信息存储与传感器件中，法国 A. Fert和德国 P. Grünberg 两位科学家也因为巨磁电阻(GMR)效应的发现获得了2007年诺贝尔物理学奖。

磁子(Magnon)是自旋波(Spin Wave)量子化的准粒子，它可以将单个自旋翻转的角动量以波动的形式传递到整个磁性体系中，因此可以进行长距离、高效率的自旋信息的传播，在最好的材料中传播长度可以达到大约 1 cm，而且不会有显著的能量衰减和热耗散，这是在传统基于电子的自旋器件中无法实现的，因此进一步发展基于磁子自旋的器件与电路已经引起了研究人员的广泛关注。最近，德国的一个研究小组通过模型初步模拟了如何在集成振幅回路中使这些磁子形成电流，且只在二维尺度上与元件连接。为了实现基于磁子自旋的逻辑、存储与各种电路器件，正如半导体器件中的晶体管以及自旋电子器件中的自旋阀 ， 人 们迫切需要开发磁子阀 (Magnon Valve)这种基本核心单元来实现磁子自旋信息的存储和操控等各种器件功能特性。