FeRh 中激光诱导相变的速率极限

我们利用超快 X 射线衍射（UXRD）和极向时间分辨磁光克尔效应（tr-MOKE）研究了两片厚度分别小于和大于光学穿透深度的 FeRh 薄膜中的激光诱导变磁相变。在薄膜中，我们确定了反铁磁材料中光诱导铁磁（FM）畴成核的内禀时间尺度为 $8\,\text{ps}$，其明显慢于声速。对于非均匀激发的较厚薄膜，仅有光学激发的近表面部分在 $8\,\text{ps}$ 内发生相变。对于强激发，我们观察到 FM 相的额外缓慢上升；通过对比正面与背面激发几何下的瞬态磁化强度，我们在实验上将其归因于 FM 相向层体深处的生长。在仅通过近平衡热传输被激发的薄膜下层区域，FM 相在加热至转变温度以上后出现的速率显著慢于 $8\,\text{ps}$。