1. 레이저 펄스의 흡수 :일반적으로 펨토초에서 피코 초 범위에서 울트라 요트 레이저 펄스가 자성 물질에 부딪 치면 광습 또는 멀티 톤 흡수와 같은 다양한 메커니즘을 통해 재료의 전자에 흡수됩니다. 이 흡수는 전자 온도의 급속한 증가를 초래한다.
2. 뜨거운 전자 생성 :흡수 된 레이저 에너지는 재료에 많은 수의 전자를 자극하여 고농도의 뜨거운 전자를 갖는 비평 형 상태를 생성합니다. 이 뜨거운 전자는 재료의 인터페이스에서 잠재적 장벽을 극복하기에 충분히 높은 에너지를 가지고 있습니다.
3. 스핀 의존성 산란 :레이저 펄스에 의해 생성 된 뜨거운 전자는 재료의 원자의 자기 모멘트와 함께 스핀 의존적 산란을 겪을 수 있습니다. 구체적으로, 뜨거운 전자의 스핀은 자기 원자의 국소화 된 D- 전자의 자기 모멘트와 상호 작용한다.
4. 스핀 각 운동량의 전이 :이들 스핀 의존적 산란 사건 동안, 뜨거운 전자의 스핀 각 운동량은 자기 원자의 국소화 된 d- 전자로 전달된다. 이 스핀 각 운동량의 전달은 원자의 자기 모멘트에 토크를 발휘하여 쉬운 축 주위를 주위에 세면하게 만듭니다.
5. 자화 역학 :뜨거운 전자에서 국소화 된 D- 전자로의 스핀 각 운동량의 전달은 자기 모멘트의 세차를 초래하여 초고속 자화 역학을 야기합니다. 이 세차의 방향과 진폭은 레이저 펄스의 편광, 강도 및 지속 시간에 따라 다릅니다.
6. 자기 스위칭 :레이저 펄스가 충분한 에너지와 지속 시간을 갖는 경우, 자기 모멘트의 세차가 임계 각도에 도달하여 자화 방향의 역전으로 이어질 수 있습니다. 이것은 일반적으로 모든 광학 스위칭 또는 레이저 유발 자화 반전으로 알려져 있습니다.
7. 펨토초 타임 스케일 :STT- 유도 자화 역학의 특징적인 시간 척도는 펨토초가 피코 초의 순서에있어 초고속 프로세스가됩니다. 이를 통해 매우 짧은 시간 척도에서 자화를 조작 할 수 있습니다.
전반적으로, 레이저 펄스는 스핀 전환 토크를 통해 스핀 각 운동량을 현지화 된 자기 재료의 D- 전자로 전달하여 초고속 조작 및 자화의 전환을 가능하게합니다. 이는 자기의 기본 측면을 탐색하고, 고속 스핀 트로닉 장치 개발, MRAM (Magnetic Random-Access Memory) 및 초고속 스핀 트로닉 로직 회로와 같은 기술을 발전시키는 가능성을 열어줍니다.
