4f 反铁磁体中超快角动量转移的交换缩放
材料科学
2022-05-18 v1
摘要
物质磁态的超快操控对未来信息技术具有巨大潜力。虽然铁磁体中的退磁由角动量耗散主导，但具有多个自旋子晶格的材料（如反铁磁体）可允许相反自旋之间的直接角动量转移，有望实现更快的功能。在镧系元素中，4f 磁交换通过传导电子间接介导（Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida 相互作用，RKKY），且此类条件对直接自旋转移过程的影响在很大程度上未被探索。在此，我们研究 4f 反铁磁体中的超快磁化动力学，并系统性地改变 4f 占据数，从而改变 RKKY 的大小。通过结合时间分辨软 X 射线衍射与 ab-initio 计算，我们发现相反磁矩之间直接转移的速率由 RKKY 的大小直接决定。鉴于 RKKY 对传导电子的高度敏感性，我们的结果为精细调节磁器件速度提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2108.03714,
title = {Exchange scaling of ultrafast angular momentum transfer in 4$\it{f}$ antiferromagnets},
author = {Y. W. Windsor and S-E. Lee and D. Zahn and V. Borisov and D. Thonig and K. Kliemt and A. Ernst and C. Schüßler-Langeheine and N. Pontius and U. Staub and C. Krellner and D. V. Vyalikh and O. Eriksson and L. Rettig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.03714},
year = {2022}
}