铁磁体的超快双脉冲全光重开关

在半金属 Heusler 亚铁磁体 Mn2Ru0.9Ga 中研究了全光重开关，其中 Mn 原子占据 XA 型结构中的两个不等价位点。当两束 200 fs、800 nm 的泵浦脉冲均高于开关阈值且第二束脉冲跟随第一束时，研究了其作为两脉冲间隔 t12 的函数的效应。目的在于辨识所涉及的物理机制并确定重开关所需的最短时间。在子晶格角动量图 S4a 对 S4c 上，开关过程的时间轨迹分为三个阶段：当 t < 0.1 ps 时，子晶格磁矩被快速无序化但未被破坏，同时通过光学自旋波激发守恒净角动量，这导致残余 Mn 自旋在第一象限的瞬态平行排列。随后多数子晶格所对应的净角动量在约 2 ps 内翻转，并通过自旋-晶格相互作用建立起完全反向的亚铁磁态，只要 t12 > 10 ps 便允许重开关。