Modeling ultrafast demagnetization and spin transport: the interplay of spin-polarized electrons and thermal magnons
我们从理论上研究了激光诱导的自旋输运金属磁性异质结构使用有效的自旋输运的描述,对待巡游电子和热磁振子在平等的基础上。电子磁振子散射被包括在内,并作为超快退磁的驱动力。我们假设,在低通量限制的磁振子系统保持在一个准平衡,允许一个瞬态的非零磁振子化学势。结合巡游电子的扩散输运方程,描述用于绘制异质结构内的全自旋动力学。与最近的实验一致,我们发现,在自旋电流接收材料包括一个有效的自旋耗散通道的情况下,界面自旋电流成为直接成比例的磁化的时间导数。基于解析计算,我们讨论了自旋电流和磁化强度之间的其他关系可能出现的情况下,自旋电流接收材料显示低效的自旋翻转散射。最后,我们讨论了(界面)磁振子输运的作用,并表明,先验地,它不能被忽视。然而,它的意义强烈地依赖于系统参数。
2021-11-23 cond-mat.mes-hall
Revealing domain wall stability during ultrafast demagnetization
Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences(马克斯·普朗克多学科研究所);Institute of Physics, University of Augsburg(奥格斯堡大学物理研究所);School of Electrical Engineering, Tel Aviv University(特拉维夫大学电气工程学院);th Physical Institute, University of Göttingen(哥廷根大学第四物理研究所);Radboud University, Institute for Molecules and Materials(拉德堡德大学分子与材料研究所)
研究通过超快亚波长成像技术揭示磁域壁在超快消磁中的稳定性,发现其位置、形状和宽度在50%消磁范围内保持不变,同时探讨了强激发引起的纳米尺度磁域切换。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium formulation of helicity-dependent thermal field for ultrafast magnetization dynamics
Center for Magnetism and Magnetic Nanostructures, University of Colorado Colorado Springs(科罗拉多大学斯普林斯分校磁性及磁性纳米结构中心)
本文提出一种基于原子自旋翻转概率的非平衡热场模型,用于描述超快磁化动力学的非平衡态行为,并实现了高精度的去磁模拟。
2026-03-06 cond-mat.mes-hall
Enhancement of ultrafast demagnetization rate and Gilbert damping driven by femtosecond laser-induced spin currents in Fe81Ga19/Ir20Mn80 bilayers
在自旋电子学应用中,超快自旋动力学必须通过飞秒激光辐射控制在飞秒(fs)时间尺度。在这样的超快时间尺度下,应考虑吉尔伯特阻尼因子α对超快退磁时间的影响。在以前的探索这两个参数之间的关系,它被发现,基于局域自旋翻转散射模型的理论计算与实验结果不一致。在Fe_(81)Ga_(19)(FeGa)/Ir_(20)Mn_(80)(IrMn)双层膜中,α的非常规IrMn厚度依赖性是由从铁磁(FM)FeGa层到反铁磁(AFM)IrMn层的自旋电流和从AFM层到FM层的自旋电流之间的竞争引起的.更重要的是,我们建立了超快去磁速率的变化与自旋电流通过界面自旋化学势引起的吉尔伯特阻尼增强之间的比例关系。我们的工作为超快光生自旋电流主导系统中的超快退磁时间和Gilbert阻尼之间的联系搭建了一座桥梁,不仅解释了τ M与α关系的实验和理论结果之间的不一致,而且为超快自旋动力学提供了进一步的认识.
2019-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced terahertz spin transport in magnetic nanostructures arises from the same force as ultrafast demagnetization
激光诱导的太赫兹自旋输运(TST)和超快退磁(UDM)是飞秒磁性和太赫兹自旋电子学中的核心现象,但迄今为止是不相关的。在这里,我们使用宽带太赫兹发射光谱在一个设置中可靠地测量这两个过程。我们发现,单个铁磁金属层F的UDM速率与从F到相邻正常金属层N的TST通量具有相同的时间演化。这种惊人的一致性表明,UDM和TST是由相同的力驱动的,这完全取决于铁磁体的状态。分析模型一致和定量地解释了我们的观察。结果表明,F的UDM和F的TST都是一个重要的遗传因子,|N堆叠产生于广义自旋电压,其定义为任意的非热电子分布。我们还得出结论,由于F和N之间可能的温度差的贡献是轻微的,自旋电流的振幅可以,在原则上,增加了一个数量级。总的来说,我们的研究结果使人们能够将UDM的大量知识应用于TST,从而为大振幅太赫兹自旋电流开辟了新的途径,从而为节能的超快自旋电子器件开辟了新的途径。
2021-05-25 cond-mat.mes-hall
Ultrafast demagnetization in a ferrimagnet under electromagnetic field funneling
对提高磁存储器存储的密度、速度和能量效率的追求已经导致了对在超快时间尺度上光学操纵磁性的新方式的探索,特别是在亚铁磁合金中。虽然全光磁化切换在飞秒时间尺度上已经建立,但横向纳米级限制以及因此潜在的磁性元件尺寸的显著减小仍然是一个突出的挑战。在这里,我们采用共振电磁能量泛函等离子体纳米天线的影响铁磁TbCo合金薄膜的退磁动力学。我们演示了如何在谐振光学飞秒泵浦下的Ag纳米环形天线减少整体磁光响应,由于在下面的膜中的退磁高达三倍相比,非谐振照明。我们将这种大幅减少归因于退磁过程的纳米级限制。这是定性支持的电磁模拟,有力地证明了从纳米天线到亚铁磁膜的纳米尺度的光能funterm。这是在这种系统中实现纳米级确定性超快全光磁化开关的第一步和定义性步骤,为开发纳米级超快磁光开辟了一条道路。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast Demagnetization through Femtosecond Generation of Non-thermal Magnons
本文提出从头参数化的(N+2)温度模型,揭示超快激光在铁中产生非热磁振子并导致200飞秒内显著退磁,证明三温度模型高估退磁且需超越传统LLG自旋动力学描述。
2024-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unifying ultrafast demagnetization and intrinsic Gilbert damping in Co/Ni bilayers with electronic relaxation near the Fermi surface
可控地操纵激光诱导超快磁动力学的能力是未来高速自旋电子器件的先决条件。器件的优化需要超快退磁时间和固有吉尔伯特阻尼的可控性。在以前的尝试建立和之间的关系,稀土掺杂的坡莫合金薄膜具有两种不同的退磁机制是不是一个合适的候选人。本文选择Co/Ni双层膜,通过调节Ni层厚度,利用时间分辨磁光克尔效应(TRMOKE)研究了Co/Ni双层膜中的和之间的关系,得到了这两个参数之间近似成比例的关系。TRMOKE实验与呼吸费米面模型的预测结果吻合较好,证实了大的Elliott-Yafet自旋混合参数与Co/Ni界面强的自旋轨道耦合有关.更重要的是,在费米面附近具有电子弛豫的金属薄膜或异质结构中,与之间的比例关系表明局部自旋翻转散射畴是超快退磁机制,否则是自旋电流机制畴。同时研究超快退磁时间和Gilbert阻尼是区分金属异质结构超快磁猝灭的主要贡献的有效方法。我们的工作为调控金属异质结构如垂直磁各向异性Ta/Pt/Co/Ni/Pt/Ta多层膜的太赫兹辐射强度和效率开辟了一条新的途径,对高频自旋电子器件的设计具有直接的意义。
2017-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent and incoherent magnons induced by strong ultrafast demagnetization in thin permalloy films
本研究利用TR-MOKE研究Ni80Fe20薄膜激光激发后的相干自旋动力学,发现相干进动寿命随外磁场增加,需由非线性磁振子相互作用及非相干磁振子比例变化解释。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall
Ultrafast demagnetization in the sp-d model: a theoretical study
提出并分析了局域自旋系统中超快光致磁化动力学的理论模型,局域自旋通过sp-d交换相互作用与载流子自旋耦合。属于这一类别的一类材料的一个突出例子是铁磁(III,Mn)V半导体,其中最近已经观察到超快退磁。在提出的模型中,光激发会加热载流子的数量,使其与局域自旋失去平衡。这触发了两个自旋系统之间的能量和角动量交换过程,该过程持续载流子的能量弛豫期间。我们导出了局域自旋与热载流子相互作用的密度矩阵的主方程,并将其与载流子动力学的唯象处理耦合起来。我们在sp-d模型中发展了一个一般理论,并将其应用于铁磁半导体,同时考虑了这些材料的价带结构。我们表明,快速自旋弛豫的载体可以维持本地化和巡回自旋之间的极化流导致显着的本地化自旋系统的退磁,观察到(III,Mn)V材料。
2007-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The role of spin-orbit interaction in the ultrafast demagnetization of small iron clusters
用含时自旋密度泛函理论(TDSDFT)研究了强光激发下铁团簇的超快退磁过程。特别是,我们调查的自旋轨道相互作用的退磁过程中的发病的效果。发现初始相干自旋损失率与原子自旋轨道耦合常数$λ$的平方成正比。一个简化的量子自旋模型包括自旋轨道相互作用和一个局部的时间依赖的磁场被认为是能够重现我们的{ \it ab initio}结果的极小模型。该模型预测的$λ^2$依赖性的退磁的发病率时,无论是解决数值或分析的线性响应极限。我们的研究结果支持额外的TDSDFT模拟由Co和Ni的集群。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Demonstration of Optimal Control of Laser Induced Spin-Orbit Mediated Ultrafast Demagnetization
激光诱导超快退磁是这样一种过程,即由于施加强激光脉冲,铁磁材料的磁矩在飞秒的$10-100$ s的时间尺度上显著下降。如果这种现象可以用于未来的技术,它将为设备提供比现在快几个数量级的速度。成功地将这种工艺转化为技术的一个关键因素是工艺的可控性,即可以对工艺进行调整,以克服对系统施加的实际和物理限制。在本文中,我们证明了自旋轨道介导的超快退磁形式最近研究[arXiv:1406.6607]从头算含时密度泛函理论(TDDFT)可以控制。要做到这一点,我们使用量子最优控制理论(OCT)耦合我们的TDDDT模拟OCT的优化机械。我们表明,可以找到一个激光脉冲,最大限度地提高损失的时刻在给定的时间间隔内,同时受到几个实际和物理约束。此外,我们还包括一个约束的激光脉冲的通量,并找到最佳的脉冲,结合显着的退磁与期望的较低功率的脉冲。这些计算表明,最佳控制是可能的自旋轨道介导的超快退磁,并为未来的优化/模拟,可以纳入更多的约束条件奠定了基础。
2015-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Element resolved evidence of superdiffusive terahertz spin current arising from ultrafast demagnetization process
本研究通过元素特异性测量发现Ru/Fe₆₅Co₃₅异质结中FeCo层退磁产生的超快自旋电流可使Ru出现3%不对称性的磁衬度,证实Re掺杂会抑制自旋电流、减慢Ru中恢复过程,结果符合超扩散自旋输运模型的界面反射率变化结论。
2023-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Strain engineering of ultrafast magnetism in the room-temperature vdW ferromagnet Fe3GaTe2
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
通过施加高达4.2%的拉伸应变,在室温范德华铁磁体Fe3GaTe2中实现了平衡磁响应和超快去磁动力学的连续调控,揭示了应变加速超快去磁的机制。
2026-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunnel-Barrier-Engineered Ultrafast Demagnetization and Spin Transport in Graphene-Based Heterostructures
S. N. Bose National Center for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(加尔各答印度科学与教育研究所);Uppsala University(乌普萨拉大学)
通过工程化超薄隧穿屏障层,研究了石墨烯基异质结构中超快去磁与自旋输运的调控机制,实现了对自旋磁化动态的外部控制。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge and spin current pumping by ultrafast demagnetization dynamics
本研究通过含时非平衡格林函数,将标准泵浦现象中的磁化周期性进动替换为超快退磁的非周期性时间依赖性,揭示了无自旋轨道耦合时退磁动力学泵浦电荷与自旋电流的机制,并发现断开装置中泵浦电流辐射的THz特征。
2024-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio theory of electron-phonon mediated ultrafast spin relaxation of laser-excited hot electrons in transition-metal ferromagnets
本文报道了bcc结构Fe、fcc结构Co和fcc结构Ni过渡金属铁磁体中电子-声子相互作用引起的电子自旋翻转散射的计算理论研究。Elliott-Yafet电子-声子自旋翻转散射的第一性原理计算,采用广义自旋翻转Eliashberg函数以及从头计算声子色散。为了研究飞秒激光激励铁磁体中电子-声子介导的退磁量,将该方法推广到激光产生的热化和非平衡非热热电子分布。使用开发的形式主义,我们计算声子诱导的自旋寿命的热电子在Fe,Co和Ni。电子-声子介导的退磁率进行评估激光产生的热化和非平衡电子分布。非热分布被发现导致一个更强的退磁率比热,热化分布,但他们的退磁效果是不足以解释实验观察到的退磁发生在亚皮秒制度。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Confinement Enhances Ultrafast Demagnetization
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Fritz Haber Institute of the Max Planck Society(马克斯·普朗克 Fritz Haber 研究所);Faculty of Physics and Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE), University of Duisburg-Essen(杜伊斯堡-埃森大学物理学院与杜伊斯堡-埃森纳米集成中心);Department of Physics, University of Konstanz(康斯坦茨大学物理系);Technical University of Applied Sciences Wildau(维尔道应用技术大学);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH(柏林亥姆霍兹材料与能源中心);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心);Department of Physics, TU Dortmund University(多特蒙德工业大学物理系);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所)
通过超快实验和第一性原理计算,发现Fe薄膜厚度小于10 nm时退磁幅度显著增大(2 nm时增加约75%),归因于界面处自旋有序的局部减弱。
2026-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic Ultrafast Spin Dynamics in Epitaxial Cobalt
研究了hcp外延(1100)钴薄膜中的超快自旋动力学。通过沿易磁化轴或硬磁化轴进行泵浦探测磁光测量,我们确定了这两个轴的退磁和恢复时间。我们观察到一个35%的慢动态沿易磁化轴,我们归因于磁晶各向异性的电子-声子耦合,我们的从头计算支持。这指向一个明确的和以前未公开的作用,各向异性电子晶格耦合在超快磁性。
2020-08-07 cond-mat.mes-hall
Theory of laser-induced demagnetization at high temperatures
通过明确考虑电子、自旋和晶格之间的相互作用,从理论上研究了激光诱导退磁。假设退磁过程发生在子系统的热化过程中,温度动态由热化相互作用浴之间的能量传递给出。这些能量转移占明确通过电子-磁振子和电子-声子相互作用,这支配的退磁时间尺度。通过适当地处理自旋系统在自洽随机相位近似,我们推导出磁化动力学方程的温度范围很宽。详细计算了退磁随温度和泵浦光强度的变化关系。特别是,我们展示了几个显着的特点,了解居里温度附近的磁化动力学。当动力学发生临界减速时,我们发现外部磁场可以恢复快速动力学。讨论了快动力学在热辅助磁纪录应用中的意义。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall
Ultrafast transient dynamics in composite multiferroics
本文从理论上研究了耦合铁电/铁磁复合材料在光致声应变脉冲激励下的动态多铁性响应。两个磁电机制被认为是:界面应变和电荷介导的磁电耦合。前者分别通过磁致伸缩效应和压电效应在几十皮秒内实现退磁、去极化和复极化。电荷磁电相互作用影响铁电/铁磁反馈响应,导致磁化恢复。基于时间分辨x射线衍射的实验实现建议。研究结果表明,复合多铁性材料的光操纵,高速,多态电子器件的潜力。
2016-01-04 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Magnetization Dynamics in Diluted Magnetic Semiconductors
我们提出了一个动力学模型,成功地解释了所观察到的弱激光激发后,在稀磁半导体量子阱的磁化强度的时间演化。基于赝费米子形式和精确p-d交换作用的二阶多粒子展开,我们的方法超越了通常的平均场近似。它包括亚皮秒退磁动力学和较慢的弛豫过程,在纳秒的时间尺度恢复初始铁磁秩序。与实验结果一致,我们的数值模拟表明,根据初始晶格温度的值,随后的增强的总磁化强度可以观察到在几百皮秒的时间尺度内。
2009-01-28 cond-mat.mes-hall
Demagnetizing fields in all-optical switching
时间分辨泵浦-探测测量表明玻璃衬底上的Co/Pd超晶格中存在超快和热积累退磁。应用退磁场模型和微磁学模拟研究了退磁场圆柱体进入开关状态的演化过程。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall
Theory of superdiffusive spin transport in noncollinear magnetic multilayers
本文发展了非共线磁性多层膜的超扩散自旋输运理论,通过 ab initio 计算和 Al/Ni/Ru/Fe/Ru 系统分析,发现改变磁化非共线程度可有效控制热电子自旋输运,为激光驱动自旋电子器件开辟新途径。
2022-12-25 cond-mat.mes-hall
Demagnetization of Quantum Dot Nuclear Spins: Breakdown of the Nuclear Spin Temperature Approach
在晶格中排列的相互作用的核自旋的物理学通常使用热力学框架来描述:在大块固态系统中的各种实验研究已经证明自旋温度的概念不仅是正确的,而且对于理解实验观察至关重要。利用退磁实验,我们证明了量子点的介观核自旋系综一般不能用自旋温度来描述。我们将所观察到的偏离热自旋状态与QD内的强四极相互作用的存在下,导致显着的非谐性的核自旋的光谱。应变引起的不均匀四极位移也导致核自旋系综与其环境之间的角动量交换完全抑制,导致核自旋弛豫时间超过一小时。值得注意的是,四极相互作用的位置相关轴使得磁场扫描固有地非绝热,从而导致核自旋极化的不可逆损失。
2009-07-20 cond-mat.mes-hall
Ultrafast magnetization enhancement and spin current injection in magnetic multilayers by exciting the nonmagnetic metal
本文通过超扩散自旋输运理论系统研究Au/FM多层膜中自旋注入行为,发现热电子界面反射率决定超快去磁或增强,并提出优化多层结构以增强自旋电流极化,用于超快自旋电子学器件。
2023-08-01 cond-mat.mes-hall
Spatially resolved ultrafast precessional magnetization reversal
提出了微结构中准弹道旋进磁开关的空间分辨测量方法。交叉电流线允许由重合的纵向和横向磁场脉冲引起的进动开关的详细研究。虽然响应最初在空间上是均匀的,但会发生失相,导致不均匀性和瞬态退磁。尽管有一种新的方法来抑制端域的剩磁,这种不均匀性。结果对磁性装置中弹道岁差切换的可靠性具有影响。
2002-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-optical non-linear chiral ultrafast magnetization dynamics driven by circularly polarized magnetic fields
本研究利用结构化激光束产生的空间分离强飞秒圆偏振磁场,揭示了磁化的纯进动非线性手性响应,为超快磁化动力学研究及全光非热磁化切换技术提供了新方向。
2024-02-01 cond-mat.mes-hall
Laser-induced Demagnetization in van der Waals $XY$- and Ising-like Antiferromagnets NiPS$_3$ and FePS$_3$
本研究通过时间分辨交换线二色性实验,探究了二维反铁磁体NiPS₃和FePS₃的激光诱导退磁临界行为,揭示了退磁时间差异与自旋比热的关联及过渡金属离子角动量的作用。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall
Ultrafast chiral precession of spin and orbital angular momentum induced by circularly polarized laser pulse
本文利用实时时间依赖密度泛函理论研究了圆偏振激光脉冲在Fe、Co、Ni中诱导的自旋与轨道角动量超快进动,发现OAM响应比SAM强一个数量级,且进动手性依赖于激光螺旋性,其时间尺度早于退磁过程。
2024-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Quenching of Ferromagnetism in InMnAs Induced by Intense Laser Irradiation
铁磁InMnAs的时间分辨磁光克尔谱揭示了两个不同的{ \em退磁}过程-快($<1$ ps)和慢($\sim$ 100 ps)。这两种成分随着温度的升高而减少,并且在居里温度以上不存在。快分量随泵浦功率快速增长,并在高注量($>10$ mJ/cm $^2$)下饱和;饱和值表示在亚皮秒时间尺度上铁磁性的{ \em完全淬灭}。我们将这种快速动力学归因于通过光载流子和Mn离子之间的$p$交换相互作用的自旋加热,而$\sim$ 100 ps分量被解释为自旋-晶格弛豫。
2005-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium magnetic fields in ab initio spin dynamics
从含时自旋密度泛函理论中磁化强度的连续性方程出发,导出了驱动磁性系统中非平衡自旋动力学的有效含时磁场的表达式。我们评估这些,所谓的,动力学磁场中的超快退磁响应光脉冲激发的铁磁性铁基材料,即Fe $_6$集群和散装体心立方铁。我们确定空间的“热点”,其中的退磁是特别增强的结果,增加的动力学扭矩。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale mapping of ultrafast magnetization dynamics with femtosecond Lorentz microscopy
新的时间分辨成像技术的超快纳米磁化动力学的调查是必不可少的光控磁性的进一步发展。在这里,我们介绍飞秒洛伦兹显微镜,实现了低于100 nm的空间分辨率和700 fs的时间分辨率,这使得访问的瞬态激发态的自旋系统的飞秒时间尺度和随后的弛豫动力学。我们展示了这种技术的能力,通过时空映射的光致退磁的一个单一的磁涡旋结构,并定量提取光激发后的磁化场的演变。可调电子成像条件允许优化的空间分辨率或场灵敏度,使未来的调查超快内部动态的磁性拓扑缺陷的10纳米长度尺度。
2017-10-09 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Ultrafast Spin Accumulations Drive Magnetization Reversal in Multilayers
Université de Lorraine(洛林大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(产业技术综合研究所);Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
超快自旋积累驱动多层磁化反转,揭示了超快磁化动态对自旋阀自由层磁态的影响,为超快自旋电子器件设计提供新原理。
2025-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of electron-magnon scattering and spin-orbit induced electronic spin-flip scattering in a two-band Stoner model
RPTU University of Kaiserslautern-Landau(凯泽斯劳滕-兰道理工大学);University of Rwanda(卢旺达大学)
研究双带 Stoner 模型中电子-磁子散射与自旋轨道诱导电子自旋翻转散射的相互作用,揭示其在铁磁体超快去磁中的非平衡微观机制。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The role of spin-lattice coupling for ultrafast magnetization changes in rare earth metals
通过比较飞秒激光脉冲诱导稀土金属Gd和Tb表面态的自旋动力学,我们发现两种材料中价态的自旋极化分别以15.ps和400.fs的显著不同的时间常数衰减. Gd和Tb中不同的自旋极化动力学与两种材料中类似的交换分裂动力学相反。在我们的实验中观察到的不同的时间尺度可以归因于弱和强的$4f$自旋晶格耦合在Gd和Tb表明自旋极化和4f磁矩的密切耦合。而在Gd的晶格主要作为一个散热器,它有助于显着的超快退磁的Tb。这有助于解释为什么在FeGd中观察到所有的光开关,但很少在FeTb基化合物中观察到。
2021-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large spin accumulation signals in ultrafast magneto-optical experiments
研究表明超快自旋积累产生的磁光信号在特定条件下可与甚至超过磁性层信号,为分离并时空探测输运自旋或轨道角动量提供新框架。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Cryogen-free one hundred microKelvin refrigerator
低于100微开尔文的温度是在一个定制的无冷冻剂稀释冰箱与铜核退磁阶段实现。通过脉冲铂NMR温度计测量,退磁阶段的传导电子的最低温度低于100微开,并且温度可以保持低于100微开超过10小时。一个高达9 T的退磁磁场和一个高达12 T的研究磁场可以独立控制,由一个同轴的室温孔无致冷剂磁体提供。
2020-10-17 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Magnetic refrigeration with paramagnetic semiconductors at cryogenic temperatures
我们建议顺磁性半导体作为制冷的活性介质在低温下绝热退磁。杂质掺杂物或结构缺陷的顺磁性可以提供在低温下制冷所必需的熵。我们提出了一个简单的模型的理论限制,特定的熵和冷却功率可通过退磁的各种半导体系统。预测性能与水合物(CMN)相当。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci