通过晶体场的 optical 工程使反铁磁体极化
材料科学
2020-09-17 v1 强关联电子
摘要
应变工程被广泛用于调控复杂材料的电子与磁学性质。压磁效应（piezomagnetic effect）为利用应变调控磁性提供了一条诱人途径：通过打破晶体场对称性使反铁磁体的交错自旋结构失去补偿，从而诱导铁磁极化。压磁性尤其吸引人，因为不同于磁致伸缩，它在线性阶上耦合应变与磁化，并允许适用于存储与自旋电子学应用的双向控制。然而，其在功能器件中的使用迄今受限于所需速度慢与大单轴应变。在此，我们展示压磁性的本质特征可仅由光学声子复现，其可由光驱动至大振幅而不改变体积，从而超越材料的弹性极限。我们利用非线性三声子混合在反铁磁体 CoF 中诱导所需的晶体场畸变。通过此效应，我们产生了每晶胞 0.2 的铁磁矩，近乎比机械应变所达者大三个数量级。
引用
@article{arxiv.2001.00540,
title = {Polarizing an antiferromagnet by optical engineering of the crystal field},
author = {Ankit S. Disa and Michael Fechner and Tobia F. Nova and Biaolong Liu and Michael Först and Dharmalingam Prabhakaran and Paolo G. Radaelli and Andrea Cavalleri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.00540},
year = {2020}
}
备注
27 pages, 12 figures