调控光学激发以控制磁性斯格明子成核
材料科学
2022-09-14 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
在铁磁多层膜中，高于光学成核阈值的单激光脉冲可产生磁性斯格明子，这些斯格明子在激光光斑区域内随机分布。然而，为了研究斯格明子的动力学并使其在未来数据技术中得以应用，对斯格明子成核位点的可控定位至关重要。本文证明，磁性薄膜后方的图案化反射掩模可被设计用于局部调节所达到的光学激发振幅，从而实现纳米尺度上空间可控的斯格明子成核。利用X射线显微镜，我们在两种具有不同基底与磁性Co/Pt多层膜层序的样品几何结构中，研究了纳米图案化背面铝掩模对光学激发的影响。令人惊讶的是，当改变该层序时，掩模对抑制或增强斯格明子成核的作用发生反转。此外，光学近场增强还额外影响了成核斯格明子的空间排布。我们通过对两种样品几何结构中激光激发的空间调制及随后跨界面热传递的模拟，解释了这些观测结果。该结果展示了一种在超快时间尺度上为光学诱导磁化过程增添纳米尺度空间控制的可靠方法。
引用
@article{arxiv.2205.13275,
title = {Tailoring Optical Excitation to Control Magnetic Skyrmion Nucleation},
author = {Lisa-Marie Kern and Bastian Pfau and Michael Schneider and Kathinka Gerlinger and Victor Deinhart and Steffen Wittrock and Themistoklis Sidiropoulos and Dieter Engel and Ingo Will and Christian M. Günther and Kai Litzius and Sebastian Wintz and Markus Weigand and Felix Büttner and Stefan Eisebitt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.13275},
year = {2022}
}