通过热控制实现铁磁自旋阱的单脉冲磁化翻转

我们研究了在铁磁自旋阱中通过激光诱导的超快磁化翻转，比较了直接激光加热和超短热电子脉冲的作用。将一层楔形铜层沉积于自旋阱之上，以调节光学和热电子激励对磁层能量的传输。我们证明了使用热电子脉冲即可实现自由层的单脉冲磁化翻转。此外，尽管使用的是皮秒激光脉冲，仍实现了该翻转。详细探讨了激光能量、铜层厚度 ($t_{\mathrm{Cu}}$) 和脉冲持续时间的影响。我们的结果表明，磁化翻转的关键因素是自由层的完全去磁化，这由通过直接激光或热电子激励实现的其电子温度快速上升所致。这项工作推进了对通过非局部热和自旋传输实现超快磁化翻转的理解，尤其是在高度非平衡条件下。