材料依赖属性在太赫兹场导数力矩诱导的非线性磁化动力学中的作用
材料科学
2025-12-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
传统的 Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) 方程经常被用来描述线性和非线性磁化动力学，甚至在飞秒等超短时间尺度下也是如此。相比之下，作为 LLG 自旋动力学的扩展，已有若干其他非相对论性和相对论性自旋力矩被报道。在此，我们探讨了相对论性场导数力矩 (FDT) 在应用于具有高吉尔伯特阻尼和交换磁振子频率的亚铁磁体的非线性太赫兹磁化动力学响应中的贡献。我们的研究结果表明，FDT 在线性和非线性区域的磁化动力学中均发挥重要作用，弥合了传统 LLG 自旋动力学与实验观测之间的差距。我们发现，相干太赫兹磁振子激发振幅随场导数力矩而增强。此外，FDT 项诱导了磁振子振荡中的相移。对于反铁磁体，该相移接近 90 度，而在我们所研究的亚铁磁体中则几乎为零。通过分析双太赫兹激发及其 FDT，我们发现若不包含 FDT 项，则无法清晰地观测到非线性信号。然而，引入 FDT 项后产生了明显的非线性信号，与先前报道的实验结果极其吻合。
引用
@article{arxiv.2409.08541,
title = {Role of material-dependent properties in THz field-derivative-torque-induced nonlinear magnetization dynamics},
author = {Arpita Dutta and Pratyay Mukherjee and Swosti P. Sarangi and Somasree Bhattacharjee and Shovon Pal and Ritwik Mondal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08541},
year = {2025}
}
备注
6 figures