Spin insulatronics covers efforts to generate, detect, control, and utilize high-fidelity pure spin currents and excitations inside magnetic insulators. Ultimately, the new findings may open doors for pure spin-based information and communication technologies. The aim is to replace moving charges with dynamical entities that utilize low-dissipation coherent and incoherent spin excitations in antiferromagnetic and ferromagnetic insulators. The ambition is that the new pure spin-based system will suffer reduced energy losses and operate at high frequencies. In magnetic insulators, there are no mobile charge carriers that can dissipate energy. Integration with conventional electronics is possible via interface exchange interactions and spin-orbit couplings. In this way, the free electrons in the metals couple to the localized spins in the magnetic insulators. In turn, these links facilitate spin-transfer torques and spin-orbit torques across metal-insulator interfaces and the associated phenomena of spin-pumping and charge-pumping. The interface couplings also connect the electron motion inside the metals with the spin fluctuations inside the magnetic insulators. These features imply that the system can enable unprecedented control of correlations resulting from the electron-magnon interactions. We review recent developments to realize electric and thermal generation, manipulation, detection, and control of pure spin information in insulators.

中文翻译：

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自旋绝缘电子学

自旋绝缘电子学涵盖了在磁绝缘体内部产生、检测、控制和利用高保真纯自旋电流和激发的努力。最终，这些新发现可能为纯基于自旋的信息和通信技术打开大门。目的是用在反铁磁和铁磁绝缘体中利用低耗散相干和非相干自旋激发的动态实体代替移动电荷。目标是新的纯自旋系统将减少能量损失并在高频下运行。在磁绝缘体中，没有可以耗散能量的移动电荷载流子。通过界面交换相互作用和自旋轨道耦合可以与传统电子设备集成。这样，金属中的自由电子耦合到磁绝缘体中的局部自旋。反过来，这些链接促进了金属-绝缘体界面上的自旋转移扭矩和自旋轨道扭矩，以及相关的自旋泵浦和电荷泵浦现象。界面耦合还将金属内部的电子运动与磁绝缘体内部的自旋涨落联系起来。这些特征意味着该系统可以实现对由电子-磁振子相互作用产生的相关性的前所未有的控制。我们回顾了最近的发展，以实现绝缘体中纯自旋信息的产生、操纵、检测和控制。这些链接促进了金属-绝缘体界面上的自旋转移扭矩和自旋轨道扭矩以及相关的自旋泵浦和电荷泵浦现象。界面耦合还将金属内部的电子运动与磁绝缘体内部的自旋涨落联系起来。这些特征意味着该系统可以实现对由电子-磁振子相互作用产生的相关性的前所未有的控制。我们回顾了最近的发展，以实现绝缘体中纯自旋信息的产生、操纵、检测和控制。这些链接促进了金属-绝缘体界面上的自旋转移扭矩和自旋轨道扭矩以及相关的自旋泵浦和电荷泵浦现象。界面耦合还将金属内部的电子运动与磁绝缘体内部的自旋涨落联系起来。这些特征意味着该系统可以实现对由电子-磁振子相互作用产生的相关性的前所未有的控制。我们回顾了最近的发展，以实现绝缘体中纯自旋信息的产生、操纵、检测和控制。这些特征意味着该系统可以实现对由电子-磁振子相互作用产生的相关性的前所未有的控制。我们回顾了最近的发展，以实现绝缘体中纯自旋信息的产生、操纵、检测和控制。这些特征意味着该系统可以实现对由电子-磁振子相互作用产生的相关性的前所未有的控制。我们回顾了最近的发展，以实现绝缘体中纯自旋信息的产生、操纵、检测和控制。