基于太赫兹旋矩的反磁性交换弹簧系统 Mn$_2$Au|Py 全光磁测定

反磁性材料在太赫兹（THz）频率的自旋电子学应用中具有巨大潜力。然而，与铁磁体相比，反磁体的实验研究往往面临由于缺乏对 N\'eel 矢量 $\mathbf{L}$ 进行直观外部控制的挑战。我们研究了一个由反磁性金属层（AFM） novel 材料 Mn2Au 和铁磁性金属层（FM）的 NiFe 组成的 AFM|FM 堆叠结构。在该交换弹簧系统中，$\mathbf{L}$ 通过应用外部磁场 $B_{\mathrm{ext}}$ 控制。为表征 AFM|FM 堆叠随 $B_{\mathrm{ext}}$ 的变化，我们进行 THz 泵沉磁光探测实验。我们识别出可由场致 N\'eel 自旋轨道扭矩（NSOTs）激发的平面反磁性磁振子模式解释的信号分量。令人惊讶的是，我们发现样品的光学响应在 $B_{\mathrm{ext}}$ 和 THz 泵沉的变化完全由 AFM 的自旋自由度主导。我们对 AFM 的磁圆极光和磁线性光双折射进行了完整校准，并提取了 NSOTs 的效率。最后，通过选择激发具有不同 $\mathbf{L}$ 取向的域，我们能够确定在 $B_{\mathrm{ext}}$ 引起的 $\mathbf{L}$ 逆转期间，0{\deg}、90{\deg}、180{\deg} 和 270{\deg} 域分布的相对体积分数。我们的见解是未来研究通过 THz NSOTs 实现超快相干自旋开关的重要前提，并且表明 THz 泵沉磁光探测实验是表征反磁体磁性质的强大工具。