研究目的
研究物质中的亚飞秒光学自旋操控，并展示对其自旋自由度的直接亚飞秒全光学操控。
研究成果
该研究展示了物质中亚飞秒级的光学自旋操控，为研发以拍赫兹时钟频率运行的自旋电子器件铺平了道路。实验结果首次为理论预测的光学诱导自旋转移（OISTR）现象提供了实证依据。
研究不足
该技术仅适用于可实现光诱导自旋转移的材料，例如Ni/Pt多层膜体系，而不适用于纯铁磁材料如Ni。
首页
论文列表
[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019年6月23日至27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 拍赫兹磁化动力学
中文（中国）
▾
[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019年6月23日至27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 拍赫兹磁化动力学
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8872510
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
与传统电子学仅考虑电子电荷不同，自旋电子学基于对电荷与自旋的双重利用。这一额外自由度使自旋电子器件有望实现更高处理速度或更优能效。然而尽管此前已实现亚飞秒量级的固体电子特性调控，光与自旋间缺乏直接耦合限制了磁特性操控速度仅达数十飞秒量级。本研究开创了具有阿秒分辨率的固体磁特性追踪技术，并首次实现自旋自由度的直接亚飞秒全光学调控。通过新型阿托XMCD方案，我们探测了固体磁性与电学特性的时序演化及其耦合效应。实验中，圆偏振阿秒脉冲（探测光，~310阿秒半高宽，66电子伏特对应镍M边）穿透薄层磁化镍膜或镍铂多层样品。通过反转磁化方向记录镍的偏振依赖X射线吸收谱（X射线磁圆二色谱XMCD），直接测量镍原子磁矩。动力学过程由载波包络相位稳定的亚4飞秒近红外激光?。ū闷止猓┐シ?。同步的阿秒瞬态吸收光谱揭示了电学特性变化，并为激光脉冲到达提供明确参照。结果显示镍铂多层样品中电荷与自旋均对激光电场产生瞬时响应（图1a）。激光激发后前10飞秒内超快退磁现象，首次实验证实了理论预测的光诱导自旋转移（OISTR）：电子激发导致的电荷转移同时，激发电子的自旋从铁磁相（镍）向顺磁相（铂）转移。这减少了镍中多数自旋，引发铁磁体瞬时退磁。图1b为镍膜对照实验——纯镍中无法发生OISTR，泵浦期间未出现退磁。本研究通过创新实验方案证实了物质中的亚飞秒光学自旋调控。阿秒尺度对固体磁特性的精准操控，为研发拍赫兹时钟频率的自旋电子器件开辟了道路。
作者：
Julia Anthea Gessner，Florian Siegrist，Marcus Ossiander，Christian Denker，Yi-Ping Chang，Malte C. Schr?der，Alexander Guggenmos，Yang Cui，Jakob Walowski，Ulrike Martens，John K. Dewhurst，Ulf Kleineberg，Markus Münzenberg，Sangeeta Sharma，Martin Schultze
AI智能分析
纠错
研究概述
实验方案
设备清单
SCI高频之选
查看全部>
-
智能分析： Yokogawa AQ6370D是一款性能卓越的光谱分析仪，适用于光通信领域以及光放大器（EDFA）的测量和评估。其高波长分辨率、精准度和宽动态范围使其成为实验室和工业环境中的理想选择。虽然设备体积较大且预热时间较长，但其丰富的接口和出色的显示屏设计弥补了这些不足，整体是一款值得推荐的光谱分析仪。获取实验方案
-
智能分析： ZEISS EVO系列是一款高性能模块化扫描电子显微镜，适用于材料科学、生命科学及工业质量控制等领域。其先进的技术特性包括高分辨率、广泛加速电压范围和集成EDS系统。该产品操作直观，支持多用户环境，适合科学研究和工业应用。然而，价格信息缺失以及潜在的维护成本可能是其需要注意的方面。总体而言，ZEISS EVO系列表现优秀，值得推荐给专业用户。获取实验方案 -
智能分析： ZEISS Crossbeam系列是蔡司公司推出的一款高端光电分析设备，结合了场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和聚焦离子束（FIB）的功能，适用于材料科学、纳米技术和半导体行业等多个领域。其高分辨率成像能力和自动化样品制备功能使其成为高通量分析的理想选择。此外，该设备支持多种检测器，具备强大的多功能性，是高精度研究和工业应用的利器。然而，由于其高端定位，设备成本较高且操作需要专业技能。总体而言，该设备表现卓越，为科学研究和工业应用提供了先进的解决方案。获取实验方案 -
智能分析： Axio Observer是一款专为金相学研究设计的倒置显微镜系统，以其高效的设计和蔡司知名的光学技术为特色。它能够快速、灵活地分析大量样品，并支持自动化操作，适用于多种应用场景，包括晶粒尺寸分析、非金属夹杂物检测等。然而，其重量较大且光源寿命较短，可能对使用者提出了额外的维护和空间管理需求。总体而言，这款产品在性能和可靠性方面表现出色，特别适合专业实验室使用。获取实验方案 -
型号：ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex
智能分析： ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex是一款定位于高端科研机构的光谱成像系统，具有卓越的光谱分辨率和自动化功能，适用于复杂的生物、医学及材料科学实验。其高效的荧光标签分离能力和多功能自动化设计为用户提供了强大的实验支持。然而，高昂的价格和一定的学习曲线可能对中小型实验室构成挑战。总体而言，这是一款性能优越、适应性强的高端实验设备。获取实验方案 -
智能分析： ZEISS Sigma 300 with RISE是蔡司公司推出的一款高端光谱分析仪，集成了拉曼成像和扫描电子显微镜技术，能够提供高质量的化学和结构分析。其功能强大，支持多领域应用，但设备价格较高且操作学习曲线可能较陡。适用于科研机构和高端实验室，是材料科学和生命科学领域的理想选择。获取实验方案
立即咨询
加载中....
论文纠错
您正在对论文“[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019年6月23日至27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 拍赫兹磁化动力学”进行纠错
纠错内容
联系方式（选填）
设备询价
称呼
电话
+86
单位名称
用途
期望交货周期
产品预约
称呼
电话
+86
单位名称
用途
期望交货周期