范德瓦耳斯磁体 Fe$_3$GeTe$_2$ 中激光脉冲诱导的各向异性磁化动力学
介观与纳米尺度物理
2022-06-06 v1
摘要
飞秒激光脉冲激发提供了一种在纳米尺度上控制磁化的高能效快速途径，为超快下一代数据操控与非易失性存储器件带来了巨大潜力。铁磁范德瓦耳斯材料因其低维性、优异磁性能以及对外部刺激的强响应，在过去几年中备受关注。然而，它们在飞秒激光脉冲激发下的行为在很大程度上仍未被探索。在此，我们研究了 FeGeTe (FGT) 薄片的超快磁化动力学，并利用微观框架提取其本征磁学性质。我们发现数据可由我们的模型很好地描述：FGT 经历缓慢的两步退磁过程，并且我们通过实验提取了自旋弛豫时间尺度随温度、磁场和激发能量的变化关系。我们的观测表明存在较大的自旋翻转概率，与理论预期的大自旋轨道耦合一致，同时也表明层间交换耦合较弱。研究发现，当磁化偏离其量化轴时，自旋翻转概率增大，这为外部调控该材料中的自旋打开了大门。我们的结果增进了对范德瓦耳斯材料在飞秒激光脉冲激发下动力学的理解，为基于二维材料的超快自旋电子学铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2206.01452,
title = {Anisotropic Laser-Pulse-Induced Magnetization Dynamics in van der Waals Magnet Fe$_3$GeTe$_2$},
author = {Tom Lichtenberg and Casper F. Schippers and Sjoerd C. P. van Kooten and Stijn G. F. Evers and Beatriz Barcones and Marcos H. D. Guimarães and Bert Koopmans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01452},
year = {2022}
}
备注
Supplementary information included