操作和数据存储是半导体和磁性材料最重要的应用之一，它们构成了最著名的计算机。自旋电子可以跨越半导体和磁场，对不同自旋方向的电子及其输运性质的研究将推动新电子器件的设计和发展，这是自旋电子学的主要任务。 这种意想不到的增益基于铁磁/半导体结构。这种结构也被称为“磁隧道结”，它看起来像一个夹层，在铁磁体和半导体之间有一层薄的氧化镁绝缘层。在这种结构中，两个自旋方向的电子可以从半导体穿过氧化镁界面，最终到达磁体。 在实验中发现，自旋电子通过的类型可以通过简单地改变氧化镁界面的厚度来控制。当氧化镁的界面比两个原子层薄时，自旋向下的电子隧穿到铁磁体，而自旋向上的电子射回到半导体中；当界面厚于6个原子层时，向上或向下旋转的电子会反弹回来。当它处于中间值时，即厚度范围从2到6个原子层，刻面选择性完全改变，向上的自旋电子通过，向下的自旋电子射回到半导体，导致自旋反转效应。以上结果证明氧化镁的界面厚度起着决定性的作用。 专家表示，这一结果背后有着深远的意义:自旋状态是一种“能量独立”的状态，理论上可以保证即使在电源关闭时也能保存数据，同时大大降低电子设备的功耗。利用自旋处理信息将改变计算机传输和存储信息的方式，并在计算机领域带来重大突破。