超快磁性调控以及准粒子的动力学研究

发布时间：2021-12-09 01:20

　　随着现代信息技术产业的不断发展,基于传统半导体材料的电子产品元器件的尺寸已经达到纳米尺度,越来越接近摩尔定律预期的极限。因此,进一步降低器件的尺寸将受到量子效应的限制。在这种背景下,自旋电子学提出利用电子的自旋自由度存储和处理信息,它有望成为下一代信息存储技术。在自旋电子学中,信息的操控和存储也需要很高的速度,一个典型的例子就是磁随机存储器。由于百飞秒量级的时间分辨率,飞秒脉冲激光的出现为实现快速磁性操控提供了可能性。在1996年,E.Beaurepaire等人第一次在铁磁金属中报道了飞秒激光能够在皮秒尺度下诱导磁矩降低,这一报道开启了超快磁性领域。目前,虽然已经有大量文章报道了各种材料的光控磁现象及其物理机制,但是这些物理机制中仍然存在争议,有些甚至相互矛盾。另外,自旋电子器件在信息处理领域内实现大面积推广应用仍然存在很多技术上的问题。因此不管是从基础研究或者从技术应用角度来讲,仍然十分有必要对这个领域进行更深入地研究。本论文中以不同类型的铁磁性材料（如磁性复杂氧化物La0.7Sr0.3MnO3以及过渡族金属合金CoFeB）为主要研究对象,利用超快泵浦-探测技术对自旋自由度在皮秒一纳... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．?（ａ）?Ｂｅａｕｒｅｐａｉｒｅｅ？ａ／．?［１］在２２ｎｍ厚的Ｎｉ薄膜中报道的由飞秒脉冲激光导致的退磁现象

到的几个皮秒以内发生的超快退磁过程外，在之后的时间里，随着瞬态磁矩逐渐恢复，??如果给样品施加一个同样品磁矩方向垂直或者有一定夹角的外磁场，则会观察到磁矩进??动现象（如图２所示）。关于激光触发磁矩进动的原因可以具体解释如下（见图３）：在??薄膜属于面内磁化的情况下，施加面外方向的外磁场后，样品的磁矩将会被拉到面外方??向，形成一个同样品平面夹角为的平衡角。该角度的形成是外磁场和样品自身的磁??Ｉ??

到的几个皮秒以内发生的超快退磁过程外，在之后的时间里，随着瞬态磁矩逐渐恢复，??如果给样品施加一个同样品磁矩方向垂直或者有一定夹角的外磁场，则会观察到磁矩进??动现象（如图２所示）。关于激光触发磁矩进动的原因可以具体解释如下（见图３）：在??薄膜属于面内磁化的情况下，施加面外方向的外磁场后，样品的磁矩将会被拉到面外方??向，形成一个同样品平面夹角为的平衡角。该角度的形成是外磁场和样品自身的磁??Ｉ??


本文编号：3529627