激光诱导自旋阀结构的超快自旋动力学研究

作     者：芦闻天 姚春伟 严志 袁喆 

作者机构：山西师范大学化学与材料科学学院磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室材料科学研究院 复旦大学纳米电子器件与量子计算研究所理论物理与信息科学交叉中心 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:12404139) 山西省自然科学基金(批准号:202203021212393)资助的课题 

主　　题：自旋电子学 超快磁动力学 自旋极化输运 

摘      要：超快退磁的发现提供了一种使用超短激光产生超快自旋流的新手段，从而可能更快地操纵材料磁性。然而，这一过程仍未被理解，尤其是超快自旋流在层间转移中的影响因素尚不明晰。本文利用超扩散自旋输运模型对Ni/Ru/Fe自旋阀结构体系的超快自旋输运机制进行了深入研究，尤其关注层间自旋转移效率对铁磁层超快磁动力学的影响。本研究计算出铁磁层在不同磁化排列下的退磁差异，并通过调节间隔层厚度，揭示出超快自旋输运在磁动力学中的关键作用。此外，还确定了热电子自旋流在间隔层中的自旋衰减长度。通过控制激光的薄膜吸收，进一步发现了能够引起铁磁层瞬态磁化增强的条件。这些结果对于理解热电子自旋流的输运机制具有重要意义，为未来控制超快自旋流提供了理论基础。