$3d$、$4d$和$5d$过渡金属的光激发轨道与自旋磁性
介观与纳米尺度物理
2025-07-08 v1 材料科学
摘要
理解光与金属磁化之间的相干相互作用一直是超快磁性学中的一个长期存在的问题。虽然已知当激光照射作用于金属时可通过逆远场效应（IFE）诱导磁化，但这一现象的最基本要素仍在很大程度上未被探索。特别是鉴于近期对轨道非平衡动力学及其在调控过渡金属 THz 辐射中所起作用的浓厚兴趣，探索自旋和轨道 IFE 的不同特征尤为 pertinent。本文提出了对 、和 过渡金属（来自 IVXI 族）的自旋和轨道 IFE 的首个完整研究。通过考察光极化和频率的依赖性，我们显示激光诱导的自旋和轨道矩在幅度和符号上可能存在显著差异。我们强调晶体场分裂与自旋轨道相互作用的相互作用是决定其幅度以及自旋响应与轨道响应之间关键差异的关键因素。此外，我们还强调该效应相对于铁磁磁化和晶体结构的各向异性。提供的过渡金属 IFE 完整图谱是该领域光学磁性学的关键参考点。
引用
@article{arxiv.2411.18815,
title = {Light-induced Orbital and Spin Magnetism in $3d$, $4d$, and $5d$ Transition Metals},
author = {Theodoros Adamantopoulos and Dongwook Go and Peter M. Oppeneer and Yuriy Mokrousov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18815},
year = {2025}
}