反铁磁体中的激光驱动量子磁子学及序参量的太赫兹动力学
介观与纳米尺度物理
2019-07-31 v3 强关联电子
摘要
飞秒光脉冲在反铁磁体中脉冲式产生双磁子模式（即所谓的飞秒纳米磁子），导致反铁磁序参量的相干纵向振荡，这无法用热力学 Landau-Lifshitz 方法来描述。我们认为这种动力学是由激光诱导的交换相互作用改变所触发的。为了描述这种振荡，我们用磁子对算符和相干态构建了量子力学描述。这种方法使我们能够推导出反铁磁序参量时间演化的有效宏观运动方程。后者的一个推论是，光致自旋动力学代表了具有飞秒周期和纳米波长的磁子对的宏观纠缠。通过在立方 KNiF 和单轴 KNiF 共线 Heisenberg 反铁磁体中进行 10 飞秒分辨率的磁光泵浦-探测实验，我们分别观察到了 22 THz 和 16 THz 频率的相干振荡。检测到的频率随温度的变化理想地拟合了直至 Néel 点的双磁子激发。实验信号被描述为由反铁磁矢量纵向振荡引起的磁线性二色性动力学。
引用
@article{arxiv.1710.03143,
title = {Laser-driven quantum magnonics and THz dynamics of the order parameter in antiferromagnets},
author = {D. Bossini and S. Dal Conte and O. Gomonay and R. V. Pisarev and M. Borovsak and D. Mihailovic and J. Sinova and G. Cerullo and J. H. Mentink and Th. Rasing and A. V. Kimel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.03143},
year = {2019}
}
备注
25 pages, 10 figures