范德华力磁性半导体异质结构中的超快光激发磁电效应
介观与纳米尺度物理
2026-04-22 v1 材料科学
摘要
范德华(vdW)磁性半导体原子尺度异质结构提供了探索磁动力学的独特环境。与典型的泵浆激光脉冲通过光热效应激发预旋磁化动力学不同，我们发现，WS/CrGeTe(CGT)双层通过超快光激发产生的磁力矩方向与孤立CGT薄膜相反。通过时间分辨磁光 Kerr 效应(TR-MOKE)和密度泛函理论(DFT)以及Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)仿真的实验观察和理论分析支持该机制：跨界面光激发载流子的电荷转移改变垂直磁各向异性，从而在磁层上产生力矩以触发预旋磁化动力学。这些结果为在具有II型能带对齐的vdW异质结构中实现超快磁化操控提供了新途径。最后，我们展示了从WS产生的光学自旋电流通过角动量传递也可触发CGT中的预旋动力学。
引用
@article{arxiv.2604.19080,
title = {Ultrafast Light-Induced Magnetoelectric Effect in van der Waals Magnetic Semiconductor Heterostructures},
author = {Wenyi Zhou and Ravi Kumar Bandapelli and Hari Paudyal and Bangzheng Han and I-Hsuan Kao and Ziling Li and Yuqing Zhu and Durga Paudyal and Jyoti Katoch and Simranjeet Singh and Roland K. Kawakami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.19080},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 4 figures