应变对磁致伸缩 TbFe$_{2}$ 激光驱动磁化响应的巨大贡献

我们研究了激光激发的铽铁中应变诱导对瞬态极向磁光克尔效应响应的贡献。从有和没有玻璃覆盖层的 TbFe$_{2}$ 薄膜获得的 tr-MOKE 信号表现出与瞬态应变相关的独特特征。我们通过反射率变化实验观察到应变脉冲的到达。在不改变泵浦-探测几何结构的情况下测量的 tr-MOKE 响应延迟了数皮秒。这表明该信号的起源是真实的磁化响应，而非光学常数的瞬时变化。我们对纵向声学皮秒应变脉冲的传播进行建模，并通过在具有大阻尼的 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程的有效场中引入磁弹项，纳入了逆磁致伸缩效应。这不仅重现了脉冲响应的延迟，还揭示了由于光学探测近表面区域的热膨胀，准静态应变对磁化动力学的主导贡献。我们的实验表明，沿薄膜面外方向的纯纵向应变能够通过在倾斜晶体参考系中产生的剪切应变分量实现高效的磁弹耦合。