三维铁磁体中电子、自旋与声子间的晶格动力学及超快能量流
材料科学
2021-04-14 v2
摘要
铁磁体中磁序的超快动力学由电子、磁性和晶格自由度的相互作用所支配。为了获得对超快退磁的微观理解，需要关于这三个子系统响应的信息。然而，对退磁和微观能量流的一致描述仍然缺失。在此，我们将镍在激光激发下超快晶格响应的飞秒电子衍射研究与电子-声子相互作用的从头计算以及能量守恒的原子尺度自旋动力学模拟相结合。我们的模型与观测到的晶格动力学以及先前报道的电子和磁化动力学相符。我们的方法揭示，在最初的几百飞秒内自旋系统是主导的热汇，并意味着自旋处于瞬态非热态。我们的结果清晰地描绘了在超快时间尺度上电子、磁性和晶格自由度之间的微观能量流，并构成了与三个子系统动力学一致的理论退磁描述的基础。
引用
@article{arxiv.2008.04611,
title = {Lattice dynamics and ultrafast energy flow between electrons, spins, and phonons in a 3d ferromagnet},
author = {Daniela Zahn and Florian Jakobs and Yoav William Windsor and Hélène Seiler and Thomas Vasileiadis and Tim A. Butcher and Yingpeng Qi and Dieter Engel and Unai Atxitia and Jan Vorberger and Ralph Ernstorfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.04611},
year = {2021}
}