페리 자성 물질이 강렬한 레이저 펄스를받을 때, 레이저 광와 재료의 전자 시스템 사이의 상호 작용은 다양한 스핀 역학 현상을 유도 할 수 있습니다. 이러한 역학은 효과적인 자기장 주변의 스핀의 세차, 스핀 파의 생성 및 전파, 상이한 자기 하위 해체 사이의 각 운동량의 전달을 포함 할 수있다.
레이저 구동 스핀 역학을 이해하는 데있어 주요 측면은 페리 마그네틱 물질 내에서 각 운동량의 흐름을 추적하는 것입니다. 여러 메커니즘이 각 운동량 전달 및 이완에 기여합니다.
1. 직접 흥분 및 전송 : 레이저 광자의 흡수시, 페리 마트 넷의 전자는 더 높은 에너지 상태에 흥분 될 수 있습니다. 이것은 여기 전자에서 원자의 자기 모멘트로 각 운동량을 전달하여, 이들이 성차를 유발할 수있다. 그런 다음 전주 스핀은 인접한 스핀과 상호 작용하여 교환 상호 작용을 통해 각 운동량을 전달합니다.
2. 역 파라데이 효과 : 역 파라데이 효과는 원형 편광이 재료의 자화 변화를 유도 할 수있는 현상이다. 페리 마그 넷에서, 원형 편광 조명의 흡수는 하나의 자기 스파트에서 스핀을 선택적으로 흥분하면서 다른 서브 라트는 영향을받지 않게한다. 이로 인해 Sublattices 사이의 순 각 운동량 전달이 발생할 수 있습니다.
3. 스핀 오트 커플 링 : 스핀-궤도 커플 링은 전자의 스핀 및 궤도 각 운동량 사이의 상호 작용을 나타냅니다. 페리 마그넷에서, 스핀 궤도 커플 링은 스핀과 격자 사이의 각 운동량을 전달하여 자기 모멘트의 역학에 영향을 미칠 수있다.
4. 스핀 펌핑 : 스핀 펌핑은 세차 유발 스핀 전류로 인해 스핀이 하나의 자기 층에서 다른 층으로 펌핑되는 공정입니다. 페리 마그넷에서, 스핀 펌핑은 상이한 자기 sublattices 또는 페리 마트 넷과 인접한 비자 성 층 사이에서 발생할 수 있으며, 이들 영역 사이의 각 운동량이 전달 될 수있다.
5. Magnon-Magnon 산란 : Magnon-Magnon 산란은 자기 재료 내에서 스핀 파의 상호 작용 및 산란을 나타냅니다. 이러한 상호 작용은 서로 다른 자석 사이의 에너지 교환과 각 운동량을 이끌어내어 전체 스핀 역학에 영향을 줄 수 있습니다.
레이저 구동 스핀 역학에서 각 운동량의 흐름을 이해하는 것은 초고속 타임 스케일에서 페리 마그넷의 자기 특성을 조작하고 제어하는 데 필수적입니다. 이러한 역학에 대한 제어를 얻음으로써 초고속 자기 스위치, 스핀 기반 로직 게이트 및 스핀 트로닉 오실레이터와 같은 성능 및 기능이 향상된 새로운 스핀 트로닉 장치를 실현할 수 있습니다.
