由 terahertz 激发驱动的二维 CrSBr 中超快磁力学动力学
材料科学
2025-06-06 v1
摘要
太赫兹 (THz) 激光因其亚皮秒时间分辨率和非热超快去磁化特性，提供了自旋电子学应用的新研究视角，但自旋、电荷与晶格动力学之间的相互作用仍不清楚。本研究探讨了单层 CrSBr 中诱导的超快去磁化现象，该二维材料具有强自旋轨道耦合和自旋-晶格耦合，并阐明了其去磁化过程。识别出两个关键阶段：第一个发生在 20 fs 内，由快速电子驱动的去磁化特征表明，电荷转移与 THz 激光强耦合。在第二个阶段，光诱导的晶格振动与自旋动力学耦合导致显著自旋变化，电子-声子耦合发挥关键作用。重要的是，确定了各种声子振动模式在电子松弛过程中的作用，指出 B3g1 声子振动模式的电子松弛在 83 fs 内完成，这小于 commonly 认为的 100 fs。此外，这种相干声子对去磁化变化的影响可达 215%。这些关于多尺度磁-结构耦合的见解推进了非平衡自旋动力学的理解，并为设计受光控制的量子器件，特别是针对自旋电子学和量子信息技术中的层状异质结构提供了指导方针。
引用
@article{arxiv.2506.05058,
title = {Ultrafast magneto-lattice dynamics in two-dimensional CrSBr driven by terahertz excitation},
author = {Yiqi Huo and Shuo Li and Luo Yan and Ningbo Li and Sergei Tretiak and Liujiang Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.05058},
year = {2025}
}