Fe$_3$Sn$_2$ 中磁化织构的全光随机切换
光学
2025-03-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
室温下磁化的全光控制拓宽了自旋自由度在数据存储、自旋电子学和量子计算中的应用范围。拓扑磁自旋结构（如 skyrmions）由于其类粒子特性、小尺寸和固有稳定性而备受关注。在没有强磁场或大电流密度的情况下控制 skyrmion 态将为它们的应用创造新的可能性。在这项工作中，我们利用飞秒光脉冲，在无外加磁场和室温下改变 kagome 磁体 FeSn 中形成的偶极 skyrmions 的自旋构型螺旋度。我们使用原位 Lorentz 透射电子显微镜观察手性 Néel caps 的随机光致切换过程，而偶极 skyrmions 的内部 Bloch 成分保持不变。除了这种切换过程外，我们还观察到了取决于外加磁场和照明条件的 I 型 skyrmionic 和 II 型 bubble 构型之间的相互转换。为了证实自旋态和光致磁化动力学，我们进行了微磁建模和由此产生的电子相移图的模拟，以阐明由单个飞秒光脉冲诱导的自旋重排。
引用
@article{arxiv.2503.05660,
title = {All-optical stochastic switching of magnetization textures in Fe$_3$Sn$_2$},
author = {Jonathan T. Weber and András Kovács and Michalis Charilaou and Deli Kong and Lilian Prodan and Vladimir Tsurkan and Alexander Schröder and Nikolai S. Kiselev and István Kézsmárki and Rafal E. Dunin-Borkowski and Amir H. Tavabi and Sascha Schäfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05660},
year = {2025}
}
备注
J.T. Weber and A. Kov\'acs contributed equally to this work