L1$_0$ FePt 和 FePd 去磁化非线性光学量子理论

已经明确，激光脉冲可对铁磁体进行去磁。然而，长期以来尚未给出解析理论，因为其既不属于非线性光学（NLO），也不属于磁性。本文通过以自旋矩为中心而非更流行的介导率开发非线性光学理论来填补这一空白。我们首先运用群论确定中心对称体系中非零自旋矩的最低阶数为二阶，其中二阶密度矩阵包含四项频率生成（SFG）和四项差频生成（DFG）项。通过对密度矩阵与自旋矩阵的乘积进行迹运算，我们现在能够计算诱导的自旋矩。我们将该理论应用于 FePt 和 FePd，这两种最流行的磁记录材料，具有相同的晶体和电子结构。我们发现该理论能够清晰区分这两种相似系统的差异。具体而言，我们表明 FePt 的诱导自旋矩强于 FePd，与我们的实时超快去磁化仿真和实验结果一致。在所有可能的 NLO 过程中，DFG 产生的自旋矩变化最大，这是光学整流的表现。我们的研究为 femtomagnetism 奠定了坚实的理论基础，如今无需进行耗时的实时计算，即可计算并比较不同系统之间的诱导自旋矩减小，这是一项重要的进展。