激光诱导金属自旋阱中的瞬态电流
介观与纳米尺度物理
2026-02-23 v2
摘要
本文研究了以原子级自旋扩散动力学为基础的铁磁自旋阱中的全光开关，其中包括自旋泵浦和超扩散传输贡献。我们发现开关主要由由激光脉冲激发的非平衡热电子产生的自旋偏挝电流和再平衡电流所主导。特别是，初始的超扩散前向电子流由自由层偏挝，产生。这种流通过在参考层处少数自旋的积累来驱动自由层的平行于反平行切换。随后，参考层重新偏挝的扩散式反向电子流跟随初始超扩散流，作为电荷分布重新平衡。由于脉冲宽度相关的前向和反向瞬态幅度的非对称性，后者可驱动反平行到平行切换，并在较高激光强度和较长脉冲下创建多域结构。本文所得结果与实验观察一致，为金属异构结构的全光开关提供了一致的建模框架。
引用
@article{arxiv.2512.15247,
title = {Laser-Induced Current Transients in Ultrafast All-Optical Switching of Metallic Spin Valves},
author = {Serban Lepadatu and Mohammed Gija and Alexey Dobrynin and Kevin McNeill and Mark Gubbins and Tim Mercer and Steven M. McCann and Philip Bissell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15247},
year = {2026}
}