超快退磁过程中激光诱导的原子受力
材料科学
2022-09-14 v1 计算物理
摘要
激光诱导飞秒退磁作为信息存储技术的潜在候选已引起广泛关注。然而，晶格振动是否直接参与退磁在过去十余年中极具争议。近期一项电子衍射实验将退磁归因于极化声子效应，而类似的X射线衍射实验则将其归因于Einstein-de Haas效应。两项实验的共同点是均未直接探测晶格的角动量或样品的旋转。在此，我们报道了关于超快退磁过程中超快激光诱导的原子受力的首次第一性原理计算。我们采用两种互补方法：（i）冻结晶格并施加电子激发；（ii）冻结激发但移动晶格。我们发现原子受力始于-50 fs并在约30 fs达到峰值。力的大小远小于经验估计。在本文理论限度内，结果表明极化声子效应与Einstein-de Haas效应不太可能是退磁的主要机制。我们期望该发现对磁性与量子材料中激光诱导动力学的未来方向产生深远影响。
引用
@article{arxiv.2209.01522,
title = {Laser-induced forces on atoms during ultrafast demagnetization},
author = {G. P. Zhang and Y. H. Bai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01522},
year = {2022}
}
备注
18 pages, four figures