耗散Rashba电子系统中逆法拉第效应的理论:Floquet工程视角
介观与纳米尺度物理
2024-07-16 v2 统计力学
强关联电子
摘要
我们从理论上研究了圆偏振光照射下二维Rashba自旋轨道耦合电子系统中的逆法拉第效应(IFE),即光致磁化。量子主方程(Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad方程)使我们能够精确计算激光驱动的动力学,同时考虑不可避免的耗散效应。为了找到激光驱动磁化及其动力学的普遍特征,我们全面研究了(i)连续波驱动的非平衡稳态(NESS)和(ii)短激光脉冲驱动的超快自旋动力学。在NESS(i)中,激光诱导的磁化及其对几个参数(激光频率、激光场强度、温度、耗散强度等)的依赖性与高频区域耗散系统的Floquet理论预测非常一致。在情况(ii)中,我们通过向Rashba模型引入有效磁场作为电子-电子相互作用的平均场,专注于铁磁金属态。我们发现,由于脉冲驱动的瞬时磁场,磁矩发生进动,并且进动的初始相位可以通过改变光偏振的符号来控制。这与激光脉冲驱动IFE实验中观察到的自旋动力学非常一致。我们讨论了Floquet理论如何捕捉脉冲驱动的动力学。我们的结果为计算强光照射下多电子系统中的超快动力学提供了一种微观方法。
引用
@article{arxiv.2403.20110,
title = {Theory of the inverse Faraday effect in dissipative Rashba electron systems: Floquet engineering perspective},
author = {Miho Tanaka and Masahiro Sato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.20110},
year = {2024}
}
备注
21 pages (two column), 12 figures