稀土金属中 4f 轨道态的光学调控
材料科学
2024-04-09 v4
摘要
轨道态的改变会剧烈改变离子与其周围环境的耦合。因此轨道激发是理解和控制离子相互作用的关键。具有强磁晶各向异性（MCA）的稀土（RE）元素是磁性器件的重要组分。因此，控制其局域 4f 磁矩和各向异性是超快自旋物理中的一大挑战。通过时间分辨 X 射线吸收和共振非弹性散射实验，我们针对 Tb 金属表明，在光泵浦后会发生出自基态多重态的 4f 电子激发。这些激发由非弹性 5d-4f 电子散射驱动，改变了 4f 轨道态并进而改变 MCA，对 4f 金属中的磁化动力学具有重要意义，更广义地，对关联材料中局域电子态的激发也有重要意义。
引用
@article{arxiv.2106.09999,
title = {Optical control of 4f orbital state in rare-earth metals},
author = {N. Thielemann-Kühn and T. Amrhein and W. Bronsch and S. Jana and N. Pontius and R. Y. Engel and P. S. Miedema and D. Legut and K. Carva and U. Atxitia and B. E. van Kuiken and M. Teichmann and R. E. Carley and L. Mercadier and A. Yaroslavtsev and G. Mercurio and L. Le Guyader and N. Agarwal and R. Gort and A. Scherz and S. Dziarzhytski and G. Brenner and F. Pressacco and R. Wang and J. O. Schunck and M. Sinha and M. Beye and G. S. Chiuzbăian and P. M. Oppeneer and M. Weinelt and C. Schüßler-Langeheine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.09999},
year = {2024}
}
备注
Manuscript (23 pages, 5 figures) and Supplementary Information (32 pages, 10 figures)