在亚 100 fs 时间尺度上光学调控 Heusler 半金属中自旋翻转与位点间自旋转移的竞争
材料科学
2023-11-14 v2
摘要
通过光直接操控自旋可能为超快节能器件提供途径。然而，区分磁性合金中超快激光激发期间可能发生的微观过程具有挑战性。此处，我们研究 Heusler 化合物 Co2MnGa，一种在整个 M 边表现出极强光诱导自旋转移的材料。通过结合极紫外高次谐波探针的元素分辨能力与含时密度泛函理论，我们厘清了 Co2MnGa 中发生的三种超快光诱导过程之间的竞争：同位点 Co-Co 自旋转移、位点间 Co-Mn 自旋转移，以及由自旋轨道耦合介导的超快自旋翻转。通过测量所涉及两个磁性子格在整个 M 边上的动态磁不对称度，我们揭示了这些过程在激光脉冲期间不同探测能量区域与时间上的相对主导性。我们的联合方法使得对短于 100 fs 时间尺度上激光诱导磁化动力学的全面微观解释成为可能。
引用
@article{arxiv.2305.16455,
title = {Optically controlling the competition between spin flips and intersite spin transfer in a Heusler half-metal on sub-100 fs timescales},
author = {Sinéad A. Ryan and Peter C. Johnsen and Mohamed F. Elhanoty and Anya Grafov and Na Li and Anna Delin and Anastasios Markou and Edouard Lesne and Claudia Felser and Olle Eriksson and Henry C. Kapteyn and Oscar Grånäs and Margaret M. Murnane},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.16455},
year = {2023}
}
备注
31 pages, 12 figures