铁磁Co/Pt多层膜的单发超快全光磁化翻转

在最近的一些实验中，已证明飞秒激光脉冲可以在皮秒时间尺度上控制磁化强度，这比传统磁化动力学至少快一个数量级。在这些演示中，一种材料体系（GdFeCo铁磁薄膜）尤为引人注目，因为无需任何打破对称性的磁场即可实现磁有序的确定性翻转。这种现象通常被称为全光翻转（AOS）。然而，迄今为止，GdFeCo仍是唯一观察到这种确定性翻转的材料体系。当扩展到在许多技术应用中更受关注的铁磁体系时，只能实现部分效应，进而需要重复的激光脉冲才能完成完全翻转。然而，这种重复脉冲不仅耗能，也抵消了全光翻转的速度优势。受此问题启发，我们开发了一种通用的单发、皮秒时间尺度、铁磁材料完全全光翻转方法。我们证明，在Co/Pt和GdFeCo的交换耦合层中，经飞秒激光脉冲照射后7皮秒内即可实现铁磁Co/Pt层的单发翻转。我们相信，这种方法将极大地扩展超快磁翻转的材料范围和应用。