二维反铁磁体中的超快光诱导磁态转变
材料科学
2022-03-11 v1
摘要
在反铁磁(AFM)材料中操纵自旋在AFM光自旋电子学中有巨大潜力。激光脉冲可在AFM金属系统中诱导瞬态铁磁(FM)态,但在二维(2D)AFM半导体及相关的范德瓦耳斯(vdW)异质结构中从未被证实。在此,以FM MnS2和AFM MXenes的2D vdW异质结构为原型,我们基于实时含时密度泛函理论(rt-TDDFT)研究了光诱导的层间自旋转移动力学。我们观察到激光脉冲诱导了显著的自旋注入以及从MnS2到Cr2CCl2的界面原子介导的自旋转移。特别地,我们首次展示了在光激发过程中的半导体AFM/FM异质结构中的瞬态FM态,这是因为邻近磁性打破了异质结构中Cr2CCl2的磁对称性。我们的结果为2D磁性异质结构中光控层间自旋动力学提供了微观理解,并为在超快光自旋电子学中操纵磁序开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2203.05124,
title = {Ultrafast optically induced magnetic state transition in 2D antiferromagnets},
author = {Shuo Li and Junjie He and Thomas Frauenheim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.05124},
year = {2022}
}