激光诱导铁磁体中的超快退磁时间与自旋矩：第一性原理计算

当激光脉冲激发铁磁体时，其自旋会发生剧烈变化。初始退磁过程非常迅速。实验发现，退磁时间与样品中的自旋矩相关。在本研究中，我们采用第一性原理方法直接模拟这一过程。我们利用固定自旋矩方法改变铁磁镍中的自旋矩，随后运用刘维尔方程将激光脉冲与系统耦合。我们发现，一般而言，退磁时间对自旋矩的依赖是非线性的：它随自旋矩的增加而减小，直至某一点后转为增加，随后再次减小。为了理解这一现象，我们采用了一个包含交换相互作用和自旋 - 轨道耦合的扩展海森堡模型。该模型直接将退磁速率与自旋矩本身联系起来，并解析地证明了在小自旋矩下自旋弛豫更慢。未来需要实验测试来验证我们的预测。