基于 X射线磁圆二色性的全光磁化反转

光偏振是最基本的特性之一，等价于能量和相干性。磁性会改变光的偏振，反之亦然。对磁性材料照射强烈的圆偏振亚秒脉冲可以改变磁性有序结构和基本激发态，尤其是在可见到红外光谱区域。此外，最近 X射线自由电子激光的发展使得能够以高时间和空间分辨率实现对磁性现象的元素特异性追踪。然而，X射线光子的光学手性尚未被用于控制凝聚态材料中的序参量，这不仅限于此类磁性现象。本文演示了仅通过照射圆偏振硬X射线亚秒脉冲即可实现铁磁 Pt/Co/Pt 多层结构的确定性磁化反转。观察到的全光磁化开关取决于入射X射线脉冲的手性，并且在 Pt $L_3$ 边的光子能量处具有强共振。这些结果源于 Pt 的 X射线磁圆二色性，涉及由于与 Co 的磁近似效应，导致从 2$p_{3/2}$ 核心能级到交换分裂的 5$d$ 价态之间的手性依赖激发。这些发现标志着一个新的前沿，用于探讨 X射线区域内光与物质相互作用。