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光学激发后和水郁观察到的手征自旋结构的超快动力学

物理学 2022-06-13 23:59:08

美因茨大学 入射的圆左偏振和右偏振x射线脉冲在手性磁畴壁上不同地散射,导致在差信号中观察到不对称

信用:弗兰克·弗雷穆特 约翰尼斯·古腾堡大学美因茨分校(JGU)、希根大学、福松赞特勒姆·尤里奇和埃莱特拉同步加速器的里雅斯特的一个联合研究项目在超快磁性控制方面达到了一个新的里程碑

国际团队一直致力于展示手性扭曲的磁化配置

手性是一种对称性破缺,例如,在自然界中,对生命至关重要的分子会发生这种情况

手征也被称为惯用手,因为手是日常生活中两个物品的例子,它们以镜像颠倒的方式排列,不能相互叠加

具有固定手性的磁化构型由于其迷人的性质,如增强的稳定性和通过电流的有效操纵,目前被深入研究

因此,这些磁性结构有望在超快手征自旋电子学领域中得到应用,例如在手征拓扑磁性物体的超快写入和控制中

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,具有激励特性的特殊扭曲磁化配置

发表在《自然通讯》上的新见解揭示了在手性自旋结构的光学激发之后,与共线自旋结构相比的超快动力学

根据研究人员的发现,在被红外激光激发后,手征级比共线级恢复得更快

该研究小组在意大利的里雅斯特的费米实验室对磁性薄膜样品进行了小角x光散射实验,稳定了手征性磁结构

该装置为利用圆左偏振光或圆右偏振光研究飞秒时间分辨率的磁化动力学提供了独特的可能性

结果表明,与共线磁有序动力学相比,手性有序的恢复更快,这意味着扭曲比直磁构型更稳定

与主要国际合作伙伴的合作是成功研究的基石 “我们在这个实验上已经工作了很长时间

文章的主要作者、美因茨大学物理研究所的尼科·克尔伯说:“现在我们知道了手征和共线自旋结构的超快动力学不同,我们可以专注于解决超快动力学对材料性质的依赖性,例如Dzyaloshinskii-御名方守矢相互作用,这种相互作用可以导致手征自旋结构的稳定。”

“我们特别感谢我们的意大利同事,他们在欧洲第一次冠状病毒封锁期间进行了部分实验

这些额外的扫描对我们的研究至关重要,我们很高兴这里有视频支持和样品的邮寄

但我们也期待着能够与我们在费米的同事一起亲自再次进行这些实验,”该论文的对应作者、来自希根大学的克里斯蒂安·古特教授补充道

“我很高兴看到下一步能够在新型自旋电子器件中使用手征磁化配置

与费米等主要设施的国际合作对于实现这一工作至关重要

像这样的合作是我们研究生教育项目和研究中心的基石,”来自JGU的马蒂亚斯·克鲁伊教授强调说,他是第一作者的导师和动力学与拓扑学卓越项目的负责人

“我们通过合作研究中心CRC/TRR 173 Spin+X、美因茨的两个研究生项目材料科学(美因茨)和马克斯·普朗克研究生中心与约翰内斯·古腾堡大学美因茨(MPGC)以及TopDyn研究领域的资助来促进这些合作

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