High Intrinsic Mobility and Ultrafast Carrier Dynamics in Multilayer Metal Dichalcogenide MoS2
在金属二硫属化物中载流子迁移率的最终限制，以及与载流子弛豫相关的动力学，尚不清楚。我们提出了测量的多层dichalcogenide二硫化钼的频率依赖性的电导率的光泵太赫兹探测光谱。我们发现这种材料在低温下的迁移率接近4200 cm 2/Vs。散射的温度依赖性表明，迁移率，一个数量级大于以前报道的二硫化钼，是固有的限制在太赫兹频率的声学声子散射。我们的测量载流子弛豫揭示皮秒冷却时间，然后再复合持续数十纳秒，并占主导地位的俄歇散射到缺陷。我们的研究结果提供了一个有用的背景下，了解和评估的二硫化钼为基础的电子和光电子器件的性能。
2014-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Magnetoresistance in Multilayers with Noncollinear Magnetizations
我们研究了磁性多层膜中电流磁电阻与层间磁化方向夹角的关系。这种依赖性随其中一层的厚度而变化，并且对于具有两个和三个磁性层的多层膜是不同的。我们推导出一个系统的方程表示的两个电流串联电阻模型的扩展，并表明，磁阻的角度依赖性的非共线自旋输运在铁磁体的信息。
2004-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon mediated spin-flip as driving mechanism for ultrafast magnetization dynamics in 3$d$ ferromagnets
尽管密集的实验努力，理论建议和建模方法，缺乏共识存在的内在机制驱动超快磁化动力学3 $d$铁磁体。在这项工作中，我们发现的证据，电子-声子介导的自旋翻转的驱动机制的超快磁化动力学在所有3个$d$铁磁体;镍，铁和钴。我们使用一个微观三温度模型，从第一性原理计算的参数，这已被验证，从以前的实验中提取的电子和晶格动力学的直接比较。通过直接比较实验测得的磁化动力学不同的激光能量密度，我们确定的自旋翻转概率的每种材料。与以前的研究结果相反，但在协议从头计算的预测，我们发现，相对较小的值的自旋翻转概率使超快退磁在所有3个$d$铁磁体。
2022-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Field-tuning of ultrafast magnetization fluctuations in Sm$_{0.7}$Er$_{0.3}$FeO$_{3}$
University of Konstanz（康斯坦茨大学）；Osaka University（大阪大学）；The University of Tokyo（东京大学）
研究通过FemNoC技术探讨Sm$_{0.7}$Er$_{0.3}$FeO$_{3}$在自旋重构相变及外磁场下的磁化波动特性，发现自由能调控波动幅度，外磁场抑制波动并增强反铁磁磁声子频率。
2025-09-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spectroscopic probe of ultrafast magnetization dynamics in the extreme ultraviolet spectral range
本研究提出一种新的几何配置，结合磁光克尔效应与布鲁斯特角附近的反射率依赖性，利用线偏振光探测生长在XUV不透明基底上的面外磁化系统的超快磁化动力学，并通过模拟和实验数据全面验证了该技术。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast controlling net magnetization in g-wave altermagnets via laser fields
Charles University（查理大学）；Max-Born-Institute for Non-linear Optics and Short Pulse Spectroscopy（马克斯·玻恩非线性光学与短脉冲光谱研究所）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
通过激光极化方向与g波交替磁体电子结构中自旋未补偿区域的对齐，实现对净磁化超快控制的机制研究。
2025-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Competing signatures of intersite and interlayer spin transfer in the ultrafast magnetization dynamics
本研究探究了位点间与层间自旋转移对超快磁化动力学的竞争影响，发现层间自旋转移的存在会削弱光诱导位点间自旋转移的作用，为极短时间尺度调控合金磁化动力学提供了新方法。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Theory of ultrafast magnetization of non-magnetic semiconductors with localized conduction bands
利用飞秒光脉冲对非磁性半导体进行磁化，对于实现材料自旋动力学的全光控制和开发更快的存储器件至关重要。然而，其检测条件在很大程度上是未知的。在这项工作中，我们确定了超快磁化的观察标准，并严格讨论了阻碍其实验检测的困难。我们发现，非磁性半导体的超快磁化可以在具有非常局域化的导带态和更多离域的价带的化合物中观察到，例如在p-d电荷转移带隙的情况下。通过约束和含时的密度泛函理论模拟，我们证明了在真实的注量下，通过超快脉冲可以在抗磁性半导体V2 O 5中诱导出瞬态亚铁磁态.亚铁磁态在钒（导电）和氧（价）态上具有相反的磁矩。我们的方法超越了V2 O 5的情况下，因为它确定了计算筛选的非磁性半导体超快磁性的关键要求。
2022-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Role of intersublattice exchange interaction on ultrafast longitudinal and transverse magnetization dynamics in Permalloy
报道了坡莫合金（Py）薄膜超快退磁和磁化旋进阻尼的元素特性测量。在中等退磁率（小于$50$ %）下，在具有高次谐波的Ni和Fe的$M_{2,3}$边缘处同时探测由$1.5$ eV的光泵浦引起的磁化动力学。子晶格间交换相互作用的纵向和横向动力学的作用进行了分析与朗道Lifshitz布洛赫描述的铁磁耦合的Fe和Ni子晶格。结果表明，亚晶格间的交换相互作用支配着退磁过程中的耗散以及磁化矢量的进动阻尼。
2023-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast optical control of magnetization in EuO thin films
在10 K温度下对铁磁EuO薄膜进行了全光泵浦-探测磁化旋进检测。我们证明了圆偏振光可以用来控制超快时间尺度上的磁化进动。这发生在单个激光脉冲的100 fs持续时间内，通过两种非热光磁效应的组合贡献，即，磁化强度的增强和逆法拉第效应。根据频率和吉尔伯特阻尼参数的磁场依赖性，计算出固有吉尔伯特阻尼系数为α \approx 3 \times 10^-3。
2012-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast inhomogeneous magnetization dynamics analyzed by interface-sensitive nonlinear magneto-optics
我们分析了激光诱导的超快，空间不均匀的磁化外延Co/Cu（001）薄膜在0.4-10 nm的厚度范围内的动力学与时间分辨磁化诱导的二次谐波产生，探测飞秒自旋动力学在真空/Co和Co/Cu界面。这两种贡献的干扰使得整个信号对两个界面之间的瞬态磁化重分布的差异（即铁磁膜中的超快磁化分布）特别敏感。我们发现，在膜的厚度高达3 nm的表面处的更强的退磁，因为膜的厚度小于介导退磁的自旋电流的有效平均自由程，即，多数载流子和少数载流子的平均自由程之间的差。对于大于3 nm的膜厚度，磁化曲线反转，因为大多数自旋可以逃逸到导电基板仅从界面附近的区域。
2016-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Terahertz Photoconductivity and Near-Field Imaging of Nanoscale Inhomogeneities in Multilayer Epitaxial Graphene Nanoribbons
FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院）
研究通过太赫兹光谱揭示多层外延石墨烯纳米条带中纳尺度不均匀性的电导特性及光电响应，发现准中性层具有高载流子迁移率和强正光电导率。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Magnetization Precession in GaMnAs induced by Ultrafast Optical Excitation
我们利用飞秒光脉冲来诱导、控制和监测铁磁Ga 0.965Mn 0.035As的磁化旋进。在温度低于~40 K，我们观察到相干振荡的本地锰自旋，引发的超快光致重定向的面内易轴。在一定泵浦强度以上的振荡的振幅饱和表明易轴在~TC/2以上保持不变。我们发现观察到的磁化旋进阻尼（吉尔伯特阻尼）强烈依赖于泵浦激光强度，但在很大程度上与环境温度无关。我们提供了一个物理解释所观察到的光诱导集体锰自旋弛豫和进动。
2007-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Element-selective tracking ultrafast demagnetization process in Co/Pt multilayer thin films by the resonant magneto-optical Kerr effect
利用X射线自由电子激光在Pt~N ${}_{6,7}$和Co~M ${}_{2,3}$边缘的共振极性磁光克尔效应测量，研究了铁磁Co/Pt薄膜的光致动力学，证明了垂直磁各向异性的元素特异性.结果表明，光致退磁时间尺度$τ_\textrm{demag.}^\textrm{Co}=80\pm60~\textrm{fs}$和$τ_\textrm{demag.}^\textrm{Pt}=640\pm140~\textrm{fs}$具有明显的元素依赖性。这种依赖性被解释由Pt原子的感应力矩由电流从Co层通过接口。观察到的Co和Pt的磁化动力学可以归因于光致Co/Pt薄膜现象的特征，包括全光开关。
2019-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Spiral Enhancement of Ultrafast Light-Polarization-Robust Magnetization
Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；Department of Physics, Beijing Normal University（北京师范大学物理学院）
本文通过对称性约束规则和实时含时密度泛函理论计算，揭示了自旋螺旋磁体中光偏振鲁棒磁化的机制，并发现激光激发可诱导自旋螺旋单层NiI₂中的实空间退磁、旋转和振荡。
2026-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast phononic switching of magnetization
识别一个有效的途径来改变序参量通过一个微妙的激励耦合的高频模式是该领域的超快相变的最终目标。这是磁学中一个特别有趣的研究方向，其中自旋和晶格激发之间的耦合是磁化反转所必需的。然而，尽管进行了几次尝试，通过声子模式的共振泵浦在磁状态之间切换尚未得到证实。在这里，我们展示了如何在磁性石榴石薄膜的纵向光学声子模式的超快共振激发开关磁化到一个奇特的四极磁畴模式，明确揭示了磁弹性机制的开关。相反，强吸收横声子模的激发只产生热退磁效应。
2020-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast magnetization dynamics in uniaxial ferrimagnets with compensation point. GdFeCo
在准反铁磁近似下推导了一个有效的拉格朗日量，该拉格朗日量可以描述单轴f-d（稀土-过渡金属）亚铁磁体在外磁场作用下，在磁化补偿点附近的磁化动力学.我们进行计算的参数GdFeCo，金属亚铁磁体的补偿点，是在超快磁性的最有前途的材料之一。使用开发的方法，我们发现的扭矩，由于超快退磁脉冲，可以引起的超短激光或电流脉冲的磁化作用。我们表明，扭矩是非零的，只有在非共线的磁相，可以通过施加外部磁场的材料获得。磁化动力学振幅及其时间尺度的相干响应在一定的磁场值附近表现出临界行为，对应于类似自旋翻转的相变。理解这些效应的潜在机制为有效控制自旋动力学的振幅和时间尺度开辟了道路，这是超快磁性领域的核心问题之一。
2019-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic electronic configurations after ultrafast magnetization dynamics
我们提供了一个模型，用于预测铁磁性Fe的电子和磁性配置后，超快的磁化强度下降或增加。该模型是基于良好的接地假设，超快磁化变化后，系统达到部分热平衡。用统计学的方法可以证明，在磁化强度降低或增加的情况下，磁结构是不同的。预测的磁性配置，然后用于计算在3 p（M）的吸收边，这可以与实验T-MOKE数据中观察到的变化的介电响应。理论和实验之间良好的定性一致性为磁化强度的超快增加的存在提供了实质性的支持，这在过去几年中一直存在激烈的争论。
2015-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Driving Force of Ultrafast Magnetization Dynamics
用超短激光脉冲照射铁磁材料会导致飞秒时间尺度上的退磁。我们实现Elliott-Yafet型自旋翻转散射，介导的电子-电子和电子-声子碰撞，到一个自旋分辨玻尔兹曼方程的框架。考虑到三个相互耦合的水库，（i）自旋电子，（ii）自旋电子和（iii）声子，我们跟踪非平衡电子分布期间和之后的激光激发。我们确定的驱动力为超快磁化动力学的电子子系统之间的温度和化学势的平衡。这一原理可以用来很容易地预测在超短激光照射在任何材料的磁化淬灭的最大值，我们显示的例子3d-铁磁镍。
2011-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization in quasiperiodic magnetic multilayers with biquadratic exchange and uniaxial anisotropy
从理论上研究了按Fibonacci准周期序列构造的铁磁/铁氧体多层膜的磁化强度随外加磁场的变化曲线。铁磁薄膜被假定为具有单轴各向异性，并通过双线性和双二次有效交换耦合。Fe/Cr系统的磁相的准周期性的影响进行了数值说明。
2001-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale modeling of ultrafast element-specific magnetization dynamics of ferromagnetic alloys
提出了一种用于铁磁随机合金磁化动力学模型的多尺度方法.海森堡交换积分的第一性原理计算与基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程的原子自旋模型相关联，以计算温度相关参数（例如，有效交换相互作用、阻尼参数）。这些参数随后被用于多亚晶格磁体的Landau-Lifshitz-Bloch（LLB）模型中，以数值和解析的方式计算超快退磁时间。开发的多尺度方法在这里适用于FeNi（坡莫合金）以及铜掺杂的FeNi合金。我们发现，在超快热脉冲后，Ni亚晶格的退磁速度比Fe亚晶格这里研究的FeNi基合金。
2015-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Roles of heating and helicity in ultrafast all-optical magnetization switching in TbFeCo
利用时间分辨磁光克尔效应（TR-MOKE）方法，在亚铁磁TbFeCo薄膜中观察到了螺旋度相关的全光磁化翻转（HD-AOS）。在单脉冲圆偏振激光作用下，热效应和光磁效应分别得到了证实。这种超快开关的整体演变的特点是在不同的时间尺度和定义的磁化反转时间为460 fs是有史以来最快的观察。结合热效应和逆法拉第效应（IFE），基于一个单一的宏观自旋模型的微磁模拟进行再现HD-AOS以下的线性反转机制。
2018-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Double-pulse control of all optical magnetization reversal in Tb/Co multilayers
Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；Radboud University（拉德堡德大学）；Université Grenoble Alpes, CEA, CNRS, Grenoble INP, SPINTEC（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、自旋电子学中心）
通过双脉冲激光激发研究Tb/Co多层膜中环状磁化反转的动力学，实验和数值模拟表明调节脉冲延迟可控制最终磁畴图案。
2026-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Longitudinal evolution of magnetization of ferromagnets following ultrafast demagnetization: Role of finite size and shape of demagnetized region
的弛豫速率的依赖性的形状的退磁区域的纵向演变的总磁化到其平衡值以下的超快退磁证明。这种形状依赖性是由消磁区域内的波前运动引起的。球对称形状的退磁区的波前的贡献是高达3倍，柱对称形状高达2倍强于一维退磁区。这种效应可以在紧聚焦的飞秒激光脉冲退磁后观察到。
2015-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Relaxation of thermo-remanent magnetization in Fe-Cr GMR multilayers
研究了Fe-Cr巨磁阻（GMR）多层膜的热回复磁化强度（TRM）随时间的衰减。在100 Oe的小磁场中冷却到低温，然后关闭磁场，这些多层膜中的磁化作为时间的函数弛豫。这些样品的低场（$<$ 500 Oe）磁化研究显示出磁滞现象。这种类似自旋玻璃的行为可能源于界面处和本体中的结构缺陷。我们发现，磁化弛豫是对数。磁粘滞系数随温度的升高先增大，然后在T $_g$附近达到最大值，然后随温度的升高而减小。这种行为是不同于传统的自旋玻璃，其中观察到的对数蠕变速率随温度的增加。幂律也给出了良好的拟合，并且在较高温度下优于对数拟合。这些多层膜的动力学效应与膜层中的热阻挡超顺磁性颗粒和磁畴的弛豫有关。
2005-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Emergence of Ferromagnetism in Antiferromagnetic FeRh in High Magnetic Fields
本研究利用磁光克尔效应探究了飞秒激光脉冲加热下FeRh从反铁磁到铁磁态的超快相变动力学，发现倾斜反铁磁相中磁化在2 ps内涌现，为该材料中最快磁化过程。
2023-07-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Picosecond acoustic excitation driven ultrafast magnetization dynamics in dielectric Bi-substituted yttrium iron garnet
利用飞秒光脉冲，我们研究了超快磁化动力学诱导的铋取代钇铁石榴石（Bi-YIG）埋在厚的Cu/Pt金属双层的介质膜。我们发现，从Pt表面激发样品发射声应变脉冲传播到石榴石膜。我们发现，这种应变脉冲在铁磁共振的频率下在Bi-YIG中引起相干磁化进动。观察到的现象可以解释通过逆磁致伸缩效应的磁晶各向异性的应变引起的变化。这些发现为复杂异质结构器件中磁性石榴石的磁化控制开辟了新的视角。
2018-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal in amorphous Fe/Dy multilayers: a Monte Carlo study
采用正则系综下的蒙特卡罗方法研究了非晶态过渡金属-稀土多层膜的磁化反转。我们的研究是基于一个模型，其中包含稀释集群表现出有效的单轴各向异性的竞争与随机磁各向异性的矩阵。我们模拟了一个突然的配置文件和原子探针层析成像分析获得的扩散的磁滞回线。我们的研究结果表明，原子探针断层扫描的配置文件有利于垂直磁各向异性与磁性测量。此外，在几个温度下计算的磁滞回线定性地与实验一致。
2009-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Distinct element-specific nanoscale magnetization dynamics following ultrafast laser excitation
本研究利用时间分辨超快EUV磁散射技术，发现[Co/Ni/Pt]多层膜中Co和Ni元素在超快激光激发后具有截然不同的纳米尺度磁化动力学畸变，揭示了远离平衡态下畴图案的3D畸变。
2025-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Pulse-Duration Scaling of Ultrafast Laser-Induced Damage Threshold in Hybrid Gratings
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
利用动态时域有限差分模型结合线性和非线性吸收模型，研究混合多层介质光栅中超快激光诱导损伤阈值随脉冲宽度的变化，揭示材料带隙和光栅场分布的影响，为设计高损伤阈值光栅提供指导。
2026-06-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Electron-Phonon Scattering governs both Ultrafast and Precessional Magnetization Dynamics in Co-Fe Alloys
最近的研究已经推进了铁磁金属合金的结构-性质关系如何影响纳秒时间尺度上的磁化动力学的理解。对毫微微至微微秒时间尺度上的磁化动力学的类似理解尚不存在。为了解决这个问题，我们进行时间分辨磁光克尔效应（TRMOKE）测量的磁化动力学在钴铁合金的飞秒到纳秒制度。我们表明，钴铁组合物，表现出低吉尔伯特阻尼参数也具有延长超快退磁光激发后。我们分析了我们的实验TR-MOKE数据与三温度模型（3 TM）和Landau-Lifshitz-Gilbert方程。这些分析揭示了一个强大的成分依赖的动力学在所有的时间尺度上的电子-声子相互作用的强度。我们的发现对自旋电子学和磁振子学社区是有益的，并将有助于寻求节能磁存储应用。
2021-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast THz probing of nonlocal orbital current in transverse multilayer metallic heterostructures
该研究利用飞秒光激发产生的太赫兹发射，探测金属多层异质结构中的非局域轨道电流及轨道—电荷电流转换，并通过温度依赖测量区分轨道与自旋贡献。
2023-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Current-Driven Magnetization Dynamics in Magnetic Multilayers
我们开发了一个量子模拟的经典自旋力矩模型的电流驱动的磁动力学。在有限场中，电流驱动的磁激励变得显著非相干。这种激发是由一个有效的磁温度，而不是在自旋扭矩模型的相干进动。然而，无论是自旋扭矩和有效温度近似给出定性相似的开关图在电流场坐标，显示需要详细的实验，以建立适当的物理模型电流驱动的动力学。
2003-11-30 cond-mat.mtrl-sci
THz-Driven Coherent Magnetization Dynamics in a Labyrinth Domain State
本研究利用时间分辨共振磁散射揭示迷宫畴态中THz驱动的相干磁化动力学，发现时间相关阻尼决定振荡并给出翻转速度上限，且纳米畴结构基本保持稳定。
2023-12-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Universal criteria for single femtosecond pulse ultrafast magnetization switching in ferrimagnets
单脉冲开关已经在亚铁磁GdFeCo和Mn $_2$ Ru $_x$ Ga合金中实验证明。由于缺乏精确描述飞秒激光光激发引起的非平衡反转路径的理论，因此对单脉冲开关的完整理解缺失。在这项工作中，我们提出了一般宏观理论的亚铁磁材料的磁化动力学飞秒激光激发。我们的理论定量再现了实验中观察到的开关过程的所有阶段。我们直接比较我们的理论，GdFeCo和Mn $_2$ Ru $_x$ Ga合金的原子自旋动力学方法的计算机模拟。我们提供明确的表达式的磁化弛豫率的微观参数，使我们能够提出通用的标准切换亚铁磁体。
2022-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Modeling ultrafast all-optical switching in synthetic ferrimagnets
基于数值模拟，我们证明了热致磁开关在合成亚铁磁体组成的多层稀土和过渡金属。我们的研究结果表明，确定性的磁化反转发生在一定的阈值温度以上，如果过渡金属原子与稀土原子的比例是足够大的。令人惊讶的是，多层系统的总厚度对开关的发生几乎没有影响。我们进一步提供了一个简单的参数来解释反转过程的温度依赖性。
2017-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analysis of ultrafast magnetization switching dynamics in exchange-coupled ferromagnet-ferrimagnet heterostructures
本文利用改进的微观三温度模型模拟交换耦合铁磁体–亚铁磁体异质结构的元素分辨全光磁化翻转，揭示材料成分、居里温度、RKKY耦合和光能对翻转阈值与时间的影响。
2023-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Lattice structure dependence of laser-induced ultrafast magnetization switching in ferrimagnets
本研究结合唯象理论与原子自旋模拟，发现铁磁体GdFeCo中激光诱导超快磁化翻转依赖于晶格结构，且减少交换耦合邻居数可降低翻转临界激光能量。
2023-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced Spin Dynamics in Metallic Multilayers
铁磁体中的电子激发可以触发超快自旋动力学，其在磁纪录中的速度增加中具有潜在的应用。该项目研究超快磁化动力学，这是由弹道热电子驱动的金属层。在铁磁体中，这些电子通过自旋相关散射引起磁化强度M的绝对值的变化。如果电子是自旋极化的，则在贵金属和铁磁体的界面处的散射导致自旋转移力矩，从而改变M的方向。为了揭示潜在的机制，我们研究模型系统，这是实现层的Au与其大弹道平均自由程和Fe作为巡回铁磁体。我们的目标是了解超快退磁和飞秒全光产生的自旋转移力矩效应（激发热电子与飞秒激光）。发射动力学探测磁光在时间分辨实验。
2010-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Optically-induced magnetization switching in NiCo2O4 thin films using ultrafast lasers
本文利用MOKE显微镜观察了具有垂直磁各向异性的NCO外延薄膜在无外加磁场下的激光诱导磁化反转，发现在380 K及以上可实现累积全光反转，为超快无磁场磁化存储提供新途径。
2022-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Element selective ultrafast magnetization dynamics of hybrid Stoner-Heisenberg magnets
磁性材料中的Stoner和Heisenberg激发本质上是不同的。前者涉及交换分裂的有效减少，而后者包括自旋波的激发。在这项工作中，我们测试的影响，这两个激发在混合Stoner-Heisenberg系统FePd。我们提出了一个超快退磁动力学在这种合金，这代表了两个组件的强本地交换分裂的Fe，和在Pd的诱导极化的微观图片。我们确定自旋-轨道耦合和光学位间自旋转移是在超短时间尺度上退磁的两个主导因素。通过调节外部激光脉冲，可以操纵非本征的位间自旋转移，以在飞秒时间尺度上进行位选择性退磁，从而为合金中磁化动力学的光学和选择性控制提供最快的方式。值得注意的是，Fe和Pd物质的磁矩来源的巨大差异并不决定该合金中的初始磁化动力学。
2021-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Control of stripe domain wall magnetization in perpendicular anisotropy multilayers
本文报道了在具有垂直磁各向异性的[Co（0.44 nm）/Pt（0.7 nm）] $_X$（$X = 48$，100，150）多层膜中，稳定的取向条畴结构中畴壁磁化强度的受控切换。开关过程中，由外部磁场引起的，通过测量的面内磁化的演变监测。%我们证明了面内磁化强度的恢复来源于布洛赫型DW的极化。与微磁学模拟，我们揭示了DW极化的逆转是在特定强度的外部磁场，施加相反的DW极化的DW内的水平布洛赫线的出现和崩溃的结果。我们的研究结果是相关的DW为基础的磁振子和磁多层膜中的气泡skyrmion应用。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin current driven by ultrafast magnetization of FeRh
本文利用时间分辨磁光Kerr效应，实验探究了FeRh激光诱导超快磁化现象中的自旋电流，发现其与净磁化变化率强相关，揭示了角动量积累、传输与耗散的微观机制。
2022-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Light-induced ultrafast magnetization dynamics in van der Waals antiferromagnetic CrSBr
University of Delaware（特拉华大学）
研究光脉冲对CrSBr反铁磁体磁化动力学的影响，发现低能脉冲增强磁矩，高能脉冲导致去磁，磁场改变磁化方向及重取向。
2025-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast all-optical toggle writing of magnetic bits without relying on heat
本研究提出利用飞秒线偏振激光非热性改变铁石榴石磁各向异性，实现宽温域、低耗散的全光磁比特超快翻转写入。
2024-03-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electric-field-induced magnetization changes in Co/Al2O3 granular multilayers
实验研究了电场对Co/Al_2 O_3颗粒多层膜磁化强度的影响。我们观察到两个不同的制度：（a）低场制度时，系统的净磁化强度与所施加的电场以可逆的方式变化和（b）高场制度时，磁化强度不可逆地减少。前者归因于Co颗粒中少数和多数带的相对3d轨道占据的变化。一个理论模型已被开发来解释的电场诱导的颗粒系统的能带结构的变化，因此磁矩。后一个结果可以理解为假设电场诱导氧从Al 2 O3迁移到Co颗粒，因为通过从头计算显示Co颗粒的氧化态的增加导致系统的磁化强度降低。
2013-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strongly modulated ultrafast demagnetization and magnetization precession dynamics in ferrimagnetic Gdx(CoFe)1-x alloys via 3d-4f intersublattice exchange coupling
稀土-过渡金属合金亚晶格间相互作用强度（JRE-TM）的调控是理解激光诱导角动量从3d到4f自旋转移效率以及更好地控制超快自旋动力学的关键问题。本文系统研究了GdCoFe合金的激光诱导退磁过程与亚晶格3d-4f相互作用之间的关系。当3d和4f自旋之间的角动量转移通道被关闭时，超快两阶段退磁过程可以转变为一阶段模式，这可以通过JRE-TM进行调制。此外，基于LLG方程的铁磁共振方法，在角动量补偿点处，由后续的激光诱导磁化进动过程推导出的有效g因子和阻尼常数都发生了发散。研究结果为实际应用提供了一种有效控制超快退磁时间的方法。
2020-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Exchange dependent ultrafast magnetization dynamics in Fe$_{1-x}$Ni$_{x}$ alloys
研究了$_{1-x}$-$_{x}$合金中元素特异性超快退磁，覆盖了$0.1<x<0.9$之间的浓度范围。对于所有的组合物，我们观察到的Ni退磁相对于Fe退磁的发病延迟。我们发现，延迟是相关的居里温度，因此也交换相互作用。退磁的时间演变是适合的磁振子扩散模型的基础上，增强超快磁振子产生的Fe亚晶格的假设。从这个模型中提取的自旋波刚度符合已知的实验值。
2018-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ultrafast All Optical Magnetization Control for Broadband Terahertz Spin Wave Generation
利用飞秒激光脉冲对磁化强度进行全光操纵，可以按需产生太赫兹自旋波。本文提出了一个能量平衡模型，该模型解释了铁、钴、镍、钆和镍$_{2}$ MnSn Heusler合金五种不同磁性金属薄膜从激光脉冲到电子浴的耦合声子、自旋和磁化的能量转移率。基于金属磁性薄膜的居里温度（T $_{C}$），在金属磁性薄膜中出现两种类型的瞬态磁化动力学：I型（Fe、Co和Ni，T $_{C}$ >室温，RT）和II型薄膜（Gd和Ni $_{2}$ MnSn，T $_{C}$ $\approx$ RT）。研究了激光能量密度和脉冲宽度对单脉冲高斯激光的影响以及金属薄膜厚度对磁化动力学的影响。光谱动力学表明，宽带自旋波高达24太赫兹，可以产生全光操纵这些纳米薄膜的磁化。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Phonon Control of Ultrafast Magnetization Dynamics in Fe$_\text{3}$GeTe$_\text{2}$ from Time-Dependent Ab Initio Theory
采用 rt-TDDFT 耦合 Ehrenfest 动力学研究二维铁磁体 Fe3GeTe2 的相干声子激发，发现预激发特定声子模式可在约 50 fs 内导致高达 53% 的额外自旋磁矩损失，其微观机制源于相干声子诱导的不对称自旋分辨电荷转移。
2024-03-22 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Ultrafast magnetization induced by linearly polarized pulses is widespread in nonmagnetic semiconductors
University of Trento（特伦托大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）
通过高通量第一性原理筛选，发现近440种非磁性半导体在线偏振飞秒脉冲光激发下可产生自旋极化，揭示了晶体场和能带边缘轨道特征对光致磁化的调控规律。
2026-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Influence of interlayer exchange coupling on ultrafast laser-induced magnetization reversal in ferromagnetic spin valves
本研究通过改变Cu间隔层厚度，发现2.32 nm为关键阈值，高于此阈值单脉冲可稳定反转磁化，低于则需连续照射，揭示了层间交换耦合对超快磁化反转的影响。
2024-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast dynamical path for the switching of a ferrimagnet after femtosecond heating
最近有报道称，仅通过超快加热就可以在稀土、过渡金属亚铁磁合金中实现超快激光诱导磁开关。使用原子模拟和亚铁磁Landau-Lifshitz-Bloch形式主义，我们证明，开关发生的角动量是必要的，从纵向到横向磁化分量转移。这种动力学路径导致磁化翻转和随后的超快进动所造成的纳米尺度上的亚晶格间交换场。
2013-01-22 cond-mat.mtrl-sci
