亚铁磁绝缘体 GdTiO$_3$ 中与相干声学声子模的磁弹性耦合
强关联电子
2020-09-23 v1
摘要
本工作中，我们使用超快光学泵浦-探测反射率与磁光 Kerr 光谱研究单晶 GdTiO——一种用于 Floquet 工程与磁调控的有前景的候选材料。GdTiO 是一种具有亚铁磁与轨道有序基态（\textit{T} = 32 K）的 Mott-Hubbard 绝缘体。我们观察到在带隙以上 660 nm 激发下，光致反射率信号中磁相变的多种特征。通过 Kerr 光谱测量的磁动力学揭示了在自旋-晶格耦合时间尺度上对亚铁磁序的光学扰动，凸显了 Gd 与 Ti 磁子晶格间的竞争。此外，反射与 Kerr 动力学中存在强相干振荡，可归因于泵浦脉冲激发的声学应变波。该声学模的振幅高度依赖于系统的磁序，在 \textit{T} 处急剧增大，表明强磁弹性耦合。该驱动机制涉及应变诱导的磁交换相互作用修正，意味着一种将光耦合到磁自由度的间接方法，并强调了 GdTiO 作为一种可调量子材料的潜力。
引用
@article{arxiv.2009.10222,
title = {Magneto-Elastic Coupling to Coherent Acoustic Phonon Modes in Ferrimagnetic Insulator GdTiO$_3$},
author = {D. J. Lovinger and E. Zoghlin and P. Kissin and G. Ahn and K. Ahadi and P. Kim and M. Poore and S. Stemmer and S. J. Moon and S. D. Wilson and R. D. Averitt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10222},
year = {2020}
}