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超快激光引起的磁矩巨幅增加

材料科学 2025-03-05 v1 其他凝聚态物理 光学 量子物理

摘要

现已充分证实,几个飞秒激光脉冲会在磁性材料中引起磁矩的超快损失。在此我们表明,相反的效应也可能发生:磁矩的超快增加。采用紧束缚和最先进的含时密度泛函理论,我们发现,在二维磁体 CrI3_3 和 CrSBr 中,调谐至多数自旋导带的激光会产生超快的磁矩巨幅增加,在 CrI3_3 的情况下增幅高达 33\%(2~μB\mu_B)。其内在机制是自旋轨道诱导的价带自旋织构,它与强场光脉冲相结合,促进了涉及带内和带间跃迁的光学自旋翻转跃迁。我们的发现确立了一种通用机制,即超快光脉冲既可以增强也可以减弱磁矩,为在飞秒时间尺度上通过光控制磁性物质指明了丰富的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.02396,
  title  = {Giant moment increase by ultrafast laser light},
  author = {Sangeeta Sharma and Deepika Gill and Jyoti Krishna and Eddie Harris-Lee and John Kay Dewhurst and Sam Shallcross},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.02396},
  year   = {2025}
}