手性螺旋磁体 Cr1/3NbS2 中电子、晶格与自旋动力学的解耦

我们研究了六方手性螺旋磁体 $Cr_{1/3}NbS_{2}$ 在螺旋磁有序温度上下的静态与超快磁光响应。证实了晶格 ab 面内存在磁易面的存在，而简并光学泵浦-探测实验揭示了母体 $NbS_{2}$ 与 Cr 插层化合物在动力学上的显著差异。时间分辨磁光克尔效应测量显示出两步退磁过程，其中初始的亚皮秒弛豫与随后的建立（$\tau > 50$ ps）在退磁动力学中随泵浦注量增大以相似方式缩放。尽管有理论证据表明少数自旋通道的部分能隙化，暗示 $Cr_{1/3}NbS_{2}$ 中可能存在半金属性，如此长的退磁动力学很可能源于自旋-晶格弛豫而非少数态阻塞。然而，将 $Cr_{1/3}NbS_{2}$ 中的两步退磁过程与其他 3d 插层过渡金属硫族化物比较，揭示出一种出乎常规自旋-晶格弛豫预期的行为，可能归因于该材料体系中局域磁矩与巡游电子的复杂相互作用。