二维亚铁磁体中的光驱动超快磁序转变
介观与纳米尺度物理
2020-07-16 v1 计算物理
摘要
激光诱导磁性材料中的自旋切换与操控，对于以最快速度和最低功耗革新未来磁存储技术与自旋电子学具有极大兴趣。受近期本征二维（2D）磁体发现的启发——其提供了在二维极限下探索光控磁性新现象的独特平台——我们提出在早期实现光可高效调控二维亚铁磁体的磁学性质。在此，以二维亚铁磁MXenes为原型体系，我们的实时密度泛函理论（TDDFT）模拟表明，激光脉冲可在数飞秒内直接诱导两个磁子晶格之间的超快自旋选择性电荷转移，并进一步导致这些MXenes磁结构的剧烈变化，包括从亚铁磁（FiM）到瞬态铁磁（FM）的磁序转变。支撑MXenes中这一超快磁序切换的微观机制由光诱导位点间自旋转移（OISTR）效应主导，该效应在理论上实现了对MXenes基材料磁态的超快直接光学操控。我们的结果开辟了光学操控二维磁体中自旋的新机遇。
引用
@article{arxiv.2005.00871,
title = {Optically driven ultrafast magnetic order transitions in two-dimensional ferrimagnets},
author = {Junjie He and Thomas Frauenheim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.00871},
year = {2020}
}