电子和声子有啥相互作用?磁能以多快的速度改变方向?

磁铁有多快改变方向?什么是有效的微观机制? BESSY II的HZB团队首次对超快磁性的主要微观过程进行了实验评估。为此目的开发的方法也可用于研究石墨烯,超导体或其他量子材料中自旋和晶格振荡之间的相互作用。

电子和声子之间的相互作用被认为是超快磁化或退磁过程(自旋翻转)背后的微观驱动力。然而,由于缺乏合适的方法,现在只能详细观察这种超快速过程。

现在,由Alexander Fohlisch教授领导的团队开发了一种新方法,用于实验确定在铁磁镍和非磁性铜模型系统中驱动的电子声子的自旋 - 反向散射率,使用BESSY II X射线发射光谱(x-射线发射光谱法用于做到这一点。 X射线激发样品中的核心电子(镍或铜),形成所谓的核心腔,然后通过价电子的衰变填充核心腔。这种衰减导致光的发射,然后可以检测和分析光。在不同温度下测量样品以观察晶格振动(声子)从室温升至900摄氏度的影响。

随着温度升高,铁磁镍的放电显着减少。该观察结果与镍激发后电子能带结构过程的理论模拟很吻合:通过提高温度和增加声子数,电子和声子之间的散射率增加。散射的电子不再衰变,导致光发射减少。正如所料,在抗磁铜的情况下,晶格振动对测量的辐射几乎没有影响。 Fohlisch团队的第一作者和博士后科学家Regis Decker博士说:我们相信这项研究不仅对磁学,固态电子学和X射线发射光谱学领域的专家感兴趣。

对于这个充满活力的研究领域的最新发展感兴趣的更广泛的观众也感兴趣。该方法还可用于分析新型量子材料(如石墨烯,超导体或拓扑绝缘体)的超快自旋翻转过程。尽管在测量超短激光脉冲后的退磁时间方面已经做了很多工作,但对其微观机制的实验研究仍然很少。在过渡金属铁磁体中,电子和声子散射驱动的传导电子自旋翻转是主要机制之一。

本研究提出了一种利用X射线发射光谱的严格原子对称选择规则监测镍中电子声子介导的自旋 - 反向散射率的实验方法。声子组的增加导致三维→2p3/2衰减峰值的强度降低,这反映了由自旋反转引起的角动量转移散射率的增加。发现镍的三维自旋弛豫时间尺度在室温下约为50fs,并且在相同的方法下,抗磁性反铜的自旋弛豫时间没有显示出这种峰值演变。

博科公园

2019.08.13 11: 42

字数865

磁铁有多快改变方向?什么是有效的微观机制? BESSY II的HZB团队首次对超快磁性的主要微观过程进行了实验评估。为此目的开发的方法也可用于研究石墨烯,超导体或其他量子材料中自旋和晶格振荡之间的相互作用。

电子和声子之间的相互作用被认为是超快磁化或退磁过程(自旋翻转)背后的微观驱动力。然而,由于缺乏合适的方法,现在只能详细观察这种超快速过程。

现在,由Alexander Fohlisch教授领导的团队开发了一种新方法,利用BESSY II的X射线发射光谱,实验确定由铁磁镍和非磁性铜模型系统中的电子声子驱动的自旋反转散射率。 X射线激发样品中的核心电子(镍或铜)以形成所谓的核心空穴,然后通过价电子的衰变填充核心空穴。这种衰减导致光的发射,然后可以检测和分析光。在不同温度下测量样品以观察晶格振动(声子)从室温升至900摄氏度的影响。

随着温度的升高,铁磁镍的发射明显减少。观察结果与镍激发后电子能带结构过程的理论模拟结果一致:通过提高温度,声子数量增加,电子和声子之间的散射率增加。散射的电子不再衰变,导致光发射减弱。正如预期的那样,在抗磁铜的情况下,晶格振动对测量的辐射几乎没有影响。 Fohlisch团队的第一作者和博士后科学家Regis Decker博士说:“我们相信研究不仅仅对磁学,固态电子特性和X射线发射光谱学方面的专家感兴趣。

更广泛的受众对这个充满活力的研究领域的最新发展感到好奇也很感兴趣。该方法还可用于分析新型量子材料如石墨烯,超导体或拓扑绝缘体的超快自旋翻转过程。虽然已经做了很多工作来测量超短激光脉冲的退磁时间,但其微观机理的实验研究仍然很少。在过渡金属铁磁体中,由电子和声子散射驱动的导电电子的自旋反转是主要机制之一。

本研究提出了一种利用X射线发射光谱的严格原子对称选择规则监测镍中电子声子介导的自旋 - 反向散射率的实验方法。声子组的增加导致三维→2p3/2衰减峰值的强度降低,这反映了由自旋反转引起的角动量转移散射率的增加。发现镍的三维自旋弛豫时间尺度在室温下约为50fs,并且在相同的方法下,抗磁性反铜的自旋弛豫时间没有显示出这种峰值演变。

磁铁有多快改变方向?什么是有效的微观机制? BESSY II的HZB团队首次对超快磁性的主要微观过程进行了实验评估。为此目的开发的方法也可用于研究石墨烯,超导体或其他量子材料中自旋和晶格振荡之间的相互作用。

电子和声子之间的相互作用被认为是超快磁化或退磁过程(自旋翻转)背后的微观驱动力。然而,由于缺乏合适的方法,现在只能详细观察这种超快速过程。

现在,由Alexander Fohlisch教授领导的团队开发了一种新方法,用于实验确定在铁磁镍和非磁性铜模型系统中驱动的电子声子的自旋 - 反向散射率,使用BESSY II X射线发射光谱(x-射线发射光谱法用于做到这一点。 X射线激发样品中的核心电子(镍或铜),形成所谓的核心腔,然后通过价电子的衰变填充核心腔。这种衰减导致光的发射,然后可以检测和分析光。在不同温度下测量样品以观察晶格振动(声子)从室温升至900摄氏度的影响。

随着温度升高,铁磁镍的放电显着减少。该观察结果与镍激发后电子能带结构过程的理论模拟很吻合:通过提高温度和增加声子数,电子和声子之间的散射率增加。散射的电子不再衰变,导致光发射减少。正如所料,在抗磁铜的情况下,晶格振动对测量的辐射几乎没有影响。 Fohlisch团队的第一作者和博士后科学家Regis Decker博士说:我们相信这项研究不仅对磁学,固态电子学和X射线发射光谱学领域的专家感兴趣。

对于这个充满活力的研究领域的最新发展感兴趣的更广泛的观众也感兴趣。该方法还可用于分析新型量子材料(如石墨烯,超导体或拓扑绝缘体)的超快自旋翻转过程。尽管在测量超短激光脉冲后的退磁时间方面已经做了很多工作,但对其微观机制的实验研究仍然很少。在过渡金属铁磁体中,电子和声子散射驱动的传导电子自旋翻转是主要机制之一。

本研究提出了一种利用X射线发射光谱的严格原子对称选择规则监测镍中电子声子介导的自旋 - 反向散射率的实验方法。声子组的增加导致三维→2p3/2衰减峰值的强度降低,这反映了由自旋反转引起的角动量转移散射率的增加。发现镍的三维自旋弛豫时间尺度在室温下约为50fs,并且在相同的方法下,抗磁性反铜的自旋弛豫时间没有显示出这种峰值演变。

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