全光激励 d 型反磁性材料中的自旋极化
材料科学
2024-08-12 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
最近发现的反磁性材料表现出零总磁化但具有非凡自旋极化 d/g/i 型能带结构的共线磁有序，拓展了铁磁性和反磁性材料的已知范畴。除了新颖的电流驱动电子传输效应外，这些系统中非凡的时间反演对称性破缺也使得在光学频域获得自旋响应成为可能。我们通过对原型 d 型反磁性材料 RuO 的第一性原理计算表明，该材料具有 空间对称性（将两种两旋回转与四旋回晶格旋转组合），其中存在一种光学类自旋分离效应，即与线性偏振激光场的耦合使 d 型特性直接可见。通过对厚度仅几纳米的 RuO 薄膜进行磁光测量，我们证明了预测的关联：泵浦脉冲的偏振状态与持续光学激励电子自旋极化的符号和大小密切相关。我们的结果表明，可通过此类超短光脉冲来激励和控制反磁性材料中的电子自旋极化。此外，在补偿系统中通过线性偏振光场激励电子自旋极化是反磁性材料特性的独特结果，因此我们的实验结果也为 ultrathin RuO 薄膜中存在反磁性相的存在提供了指征。
引用
@article{arxiv.2408.05187,
title = {All optical excitation of spin polarization in d-wave altermagnets},
author = {Marius Weber and Stephan Wust and Luca Haag and Akashdeep Akashdeep and Kai Leckron and Christin Schmitt and Rafael Ramos and Takashi Kikkawa and Eiji Saitoh and Mathias Kläui and Libor Šmejkal and Jairo Sinova and Martin Aeschlimann and Gerhard Jakob and Benjamin Stadtmüller and Hans Christian Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.05187},
year = {2024}
}