通过光激发调控 Y3Fe5O12 中磁振子的扩散
材料科学
2018-05-16 v2
摘要
对磁振子输运的刻意控制将带来一种用于信息传输与处理的节能技术。Y3Fe5O12 (YIG) 因其极低的磁阻尼常数而表现出极大的磁振子扩散长度，数十年来一直被广泛研究。尽管以往的大多数工作侧重于通过各种技术确定磁振子的扩散长度，在此我们展示了如何通过光激发来调控磁振子扩散。我们发现，当通过将 YIG 直接暴露于激光束来产生磁振子时，热磁振子的扩散长度强烈依赖于光的波长。在室温下通过非局域几何结构测定的扩散长度，对于可见光 (400-650 nm) 产生的磁振子约为 30 m，对于 808 nm 至 980 nm 之间的激光约为 136-156 m。该扩散距离远长于已报道的值。除了热梯度之外，我们发现光照影响了 YIG 中 Fe3+ 离子的电子构型。长波长激光引发 FeO6 八面体中 Fe3+ 离子从高自旋态向低自旋态的转变。这反过来导致磁振子的显著软化，从而引起扩散距离的大幅增加。本工作为实现磁振子输运行为的高效调控铺平了道路，这对于磁振子自旋电子学至关重要。
引用
@article{arxiv.1710.00222,
title = {Tuning the diffusion of magnon in Y3Fe5O12 by light excitation},
author = {Shuanhu Wang and Gang Li and Erjia Guo and Yang Zhao and Jianyuan Wang and Lvkuan Zou and Hong Yan and Jianwang Cai and Zhaoting Zhang and Min Wang and Yingyi Tian and Xiaoli Zheng and Jirong Sun and Kexin Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.00222},
year = {2018}
}