sp-d模型中的超快退磁：理论研究
介观与纳米尺度物理
2008-02-20 v2 材料科学
摘要
我们提出并分析了一个理论模型，用于描述在局域自旋系统中，由sp-d交换相互作用与载流子自旋耦合所引发的超快光致磁化动力学。这类材料的一个典型例子是铁磁性(III,Mn)V半导体，其中最近观察到了超快退磁现象。在所提出的模型中，光激发使载流子布居升温，使其与局域自旋脱离平衡。这触发了两个自旋系统之间能量和角动量交换的过程，该过程持续到载流子能量弛豫结束。我们推导了与热载流子相互作用的局域自旋密度矩阵的主方程，并将其与载流子动力学的唯象处理相结合。我们在sp-d模型框架内发展了一个普适理论，并考虑到这些材料的价带结构，将其应用于铁磁性半导体。我们表明，载流子的快速自旋弛豫可以维持局域自旋与巡游自旋之间的极化流，从而导致在(III,Mn)V材料中观察到的局域自旋系统的显著退磁。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0703049,
title = {Ultrafast demagnetization in the sp-d model: a theoretical study},
author = {L. Cywinski and L. J. Sham},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0703049},
year = {2008}
}
备注
15 pages, 8 figures