以 FePt 为例论证飞秒声子磁性的可行性
材料科学
2022-03-29 v1
摘要
在飞秒磁学领域，磁性物质由超快激光脉冲控制；本文表明，将原子核的声子激发与自旋和电荷耦合可导出飞秒声子磁性，这是一条在飞秒时间尺度上控制磁序的有力途径。通过对耦合的自旋、电荷与晶格动力学进行最先进的理论模拟，我们识别出主导早期自旋动力学的强非绝热自旋-声子耦合模式。研究表明，激发这些声子模式会在泵浦激光脉冲作用后 40 飞秒内导致 FePt 中额外的（多达 40% 的）磁矩损失。支撑这一增强的超快自旋磁矩损失，我们识别出一种物理机制：少数自旋电流驱动增强的跨格点少数电荷转移，进而促进增加的格点内自旋翻转。我们的发现表明，核系统——通常被认为仅扮演能量汇的角色以辅助自旋系统的长时间再磁化——可以在控制材料中的飞秒自旋动力学方面发挥深远作用。
引用
@article{arxiv.2203.14234,
title = {Making a case for femto- phono- magnetism with FePt},
author = {S. Sharma and S. Shallcross and P. Elliott and J. K. Dewhurst},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.14234},
year = {2022}
}