扰流子场致 FePS3 临界近处的亚稳定磁化特性
材料科学
2025-07-10 v1 强关联电子
光学
摘要
控制量子材料的功能属性已成为凝聚态物理学的一个前沿，导致发现各种光致相变，如超导性、铝电性、磁性和电荷密度波。然而在大多数情况下，光致相在光关闭后会在极短的时间尺度内回归平衡，限制了其实际应用。本文使用强烈的扰流子脉冲诱导超过2.5毫秒持续时间的亚稳定磁化，在范德鹤子层 antiferromagnet FePS3 中实现了这一特性。当温度接近抗磁相变点时，亚稳定状态变得越来越稳健，这表明临界序参量波动在促进延长持续时间方面发挥了重要作用。通过结合第一性原理计算与经典蒙特卡罗和自旋动力学模拟，我们发现特定声子模式位移以一种有利于近Néel温度下有限磁化的基态的方式调制了交换耦合。该分析还阐明了主导抗磁序参量的临界波动如何放大新磁态的幅度和持续时间。我们的发现表明，通过非热路径使用扰流子光在层状磁性材料中有效操控磁性基态，同时表明临界点附近具有增强序参量波动的区域是寻找亚稳定隐藏量子态的有前景的区域。
引用
@article{arxiv.2507.06371,
title = {Terahertz field-induced metastable magnetization near criticality in FePS3},
author = {Batyr Ilyas and Tianchuang Luo and Alexander von Hoegen and Emil Viñas Boström and Zhuquan Zhang and Jaena Park and Junghyun Kim and Je-Geun Park and Keith A. Nelson and Angel Rubio and Nuh Gedik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.06371},
year = {2025}
}
备注
33 pages, 4 figures