量子选择定则如何影响驱动超快磁化动力学中的磁光效应
材料科学
2025-01-17 v3
摘要
由超短泵浦激光驱动的超快磁化动力学通常通过电子布居变化和激发导带电子的散射路径来解释。这种传统方法忽略了量子力学选择定则的根本作用，该定则支配从芯态到导带的跃迁，而这些跃迁正是此类实验中探测步骤的关键方法。通过采用完全从头算的含时密度泛函理论，我们揭示了这些选择定则在特定探测能量下深刻影响超快自旋动力学的解释。我们对六角密堆积钴和面心立方镍在M边的分析表明，泵浦-探测实验揭示的瞬态动力学源于M壳层光学激发的复杂相互作用。考虑选择定则和导带电子自旋翻转后，这导致了高度能量依赖的动力学。这些发现解决了实验横向磁光克尔效应测量中长期存在的差异，并表明只有通过在探测阶段仔细考虑矩阵元，才能确保磁化动力学以其真实面貌被揭示，而不是被探测能量选择带来的伪影所混淆。
引用
@article{arxiv.2501.05433,
title = {How quantum selection rules influence the magneto-optical effects of driven, ultrafast magnetization dynamics},
author = {Mohamed F. Elhanoty and Olle Eriksson and Chin Shen Ong and Oscar Grånäs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05433},
year = {2025}
}