フェリ磁性材料が強いレーザーパルスにさらされると、レーザー光と材料の電子システムとの相互作用は、さまざまなスピンダイナミクス現象を誘導できます。これらのダイナミクスには、効果的な磁場の周りのスピンの歳差運動、スピン波の生成と伝播、および異なる磁気サブラティス間の角運動量の伝達が含まれます。
レーザー駆動のスピンダイナミクスを理解する上で重要な側面は、フェリ磁気材料内の角運動量の流れを追跡することです。いくつかのメカニズムが角運動量の移動と弛緩に貢献しています：
1。直接励起と転送： レーザー光子が吸収されると、フェリ磁石の電子は、より高いエネルギー状態に励起されます。これにより、励起電子から原子の磁気モーメントへの角運動量の移動につながり、それらを押しつけることができます。圧倒的なスピンは、隣接するスピンと相互作用し、交換の相互作用を通じて角運動量を伝達します。
2。逆ファラデー効果： 逆ファラデー効果は、円形偏光が材料の磁化の変化を誘発する可能性がある現象です。フェリマグネットでは、円形偏光の吸収は、1つの磁気サブラティスでスピンを選択的に励まし、他のサブラッチを影響を受けません。これにより、サブラティス間の正味の角運動量移動が生じる可能性があります。
3。スピン軌道カップリング： スピン軌道結合とは、電子のスピンと軌道の角運動量の間の相互作用を指します。フェリマグネットでは、スピン軌道結合は、スピンと格子の間の角運動量の移動につながり、磁気モーメントのダイナミクスに影響を与えます。
4。スピンポンピング： スピンポンピングは、歳差運動誘発スピン電流のために、ある磁気層から別の磁気層にスピンが汲み上げられるプロセスです。フェリマグネットでは、異なる磁気サブラティック間、またはフェリマグネットと隣接する非磁性層の間でスピンポンピングが発生し、これらの領域間の角運動量の移動につながる可能性があります。
5。マグノンマグニョン散乱： Magnon-Magnon散乱とは、磁気材料内のスピン波の相互作用と散乱を指します。これらの相互作用は、異なるマグノン間のエネルギーと角運動量の交換につながり、全体的なスピンダイナミクスに影響を与えます。
レーザー駆動のスピンダイナミクスにおける角運動量の流れを理解することは、超高速タイムスケール上のフェリマグネットの磁気特性を操作および制御するために不可欠です。これらのダイナミクスを制御することにより、超高速磁気スイッチ、スピンベースのロジックゲート、スピントロニック発振器などのパフォーマンスと機能が改善された新しいスピトロニックデバイスを実現することが可能になります。
