自旋电子学是将电子的电荷与自旋特性相结合，从而有望将传统计算机中分离的数据处理（CPU）与数据存储（硬盘等）统一在自旋电子器件中。同时，由于操纵电子自旋比驱动电荷输运所需能量要小得多，因此自旋电子器件的功耗将大为降低。相变磁性材料不仅具备传统磁性半导体的一般特性，而且为自旋电子器件提供多种便捷的方法调控自旋。然而基于磁性半导体的自旋必须是本征的，即是由材料的自由电荷与磁性离子长程交换作用产生的，这是集成稳定自旋电子器件的前提条件。一般合成的磁性半导体因磁性离子浓度和自由载流子浓度较低，并不足以形成一种稳定强烈的长程铁磁交换作用，然而实验测量的磁矩相当大，居里温度也较高，这种现象肯定是由材料内部形成而非本征磁行为产生的，科学家将其归咎为固溶体相图中析出间隙，即旋节线分解，它并不产生第二相，只是会出现很少的旋节式聚集离子簇，传统的结构测量方法是无法检测旋节线分解的，因此虽然界定了磁性半导体中这种非本征磁行为，却一直无法给出直接的实验证据来证明旋节线分解的存在，严重阻碍了自旋电子器件的发展。
武汉光电国家实验室缪向水教授领导的信息存储材料及器件研究团队提出了异常二次铁磁相变作为相变磁性材料中旋节线分解存在的直接证据。这种聚集磁性离子团簇必然会产生与本征磁性交换作用不同的机理，在测量了一系列样品的场冷和零场冷磁温曲线之后，通过深入挖掘不同温区磁化曲线的差异，发现高磁性离子浓度的材料中存在着异常的二次零界温度，通过一系列3－D自旋波和Curie-Weiss模型的拟合，发现这二次零界温度标志着不同温区的不同磁交互作用机理，结合实验证实这种异常的二次铁磁相变是从一种铁磁交换作用到一种超顺磁交换作用的转变，而超顺磁效应正是由材料内部聚集磁团簇产生的，只不过它宏观表现出磁矩的温度较低。同时，采用了一系列结构表征手段（XRD,RAMAN,TEM）均未能观察到磁性团簇的存在，最后得出结论，出现在极低温区的异常铁磁相变是相变磁性材料中旋节线分解产生非本征磁行为的直接证据。
该项工作得到了国家自然科学基金的资助支持，研究成果发表在Appl. Phys. Lett. 99, 202508 (2011)