CaRuO3/SrTiO3超晶格中自旋涨落主导的超快退磁

对于超快磁化切换器件，传统铁磁体在其居里温度附近的临界减慢构成了必须克服的关键挑战。与这种典型行为相反，我们观察到CaRuO3/SrTiO3超晶格（一种中等关联的弱巡游铁磁体）中退磁的异常加速。退磁速率随温度升高、泵浦通量和外加磁场的增加而增加。为了解释这些异常现象，我们开发了一个将三温度模型与自洽重整化理论相结合的现象学模型。由于超晶格的固有梯度磁性抑制了比热的典型发散，传统的热力学瓶颈被绕过。我们的模型揭示，这种解耦使得超快动力学主要由自旋涨落驱动的电子-自旋散射顶点的增强所主导。我们的工作证明了空间不均匀性如何将宏观热力学奇点与微观散射过程解耦，为操纵相关量子材料中的超快自旋动力学提供了新的范式。退磁速率对外部参数的显著敏感性进一步表明，利用磁不稳定性附近增强的涨落来设计高度可调的超快自旋电子器件的潜力。