激光誘導(dǎo)的超快自旋轉(zhuǎn)移（Laser-Induced Intersite Spin Transfer）

主講人 : Martin Aeschlimann教授

2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)近日揭曉，頒給了阿秒光脈沖領(lǐng)域的三位科學(xué)家。報(bào)告人長(zhǎng)期致力于研究固體、薄膜和納米顆粒中的超快現(xiàn)象，包括將超快飛秒激光與表面科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，以開(kāi)發(fā)具有超高時(shí)間和空間分辨率的實(shí)時(shí)測(cè)量超快弛豫過(guò)程的新方法。

本次報(bào)告將圍繞著“利用阿秒高次諧波源的超快磁學(xué)動(dòng)態(tài)研究”的主題進(jìn)行展開(kāi)，在針對(duì)飛秒磁學(xué)的系統(tǒng)性研究中我們將解決以下兩個(gè)重要問(wèn)題：在材料中，磁化過(guò)程究竟能以多快的速度被重新定向？什么樣的物理過(guò)程能夠匹配這樣超快的速度？最終，光作為改變材料狀態(tài)的最快手段脫穎而出，目前激光脈沖可在極短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生，低至幾十阿秒。利用光進(jìn)行超快自旋操縱的一個(gè)特別有趣和新穎之處就是利用了光誘導(dǎo)自旋轉(zhuǎn)移(OISTR)，由Dewhurst等人提出。它的微觀(guān)機(jī)制在于從一個(gè)磁亞晶格到另一個(gè)磁亞晶格的自旋選擇由光激發(fā)直接驅(qū)動(dòng)。在時(shí)間依賴(lài)的密度泛函理論計(jì)算的指導(dǎo)下，我們利用阿秒高次諧波HHG產(chǎn)生的超高時(shí)間分辨磁光克爾光譜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)FePtMn、FeNi和Heusler合金等模型中的光誘導(dǎo)瞬態(tài)變化。利用該測(cè)量技術(shù)的光譜靈敏度，我們能夠在光激發(fā)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)從Fe到Ni和Mn的超快自旋轉(zhuǎn)移。OISTR為在時(shí)間尺度上操縱固體開(kāi)辟了一條新的途徑，這種方法目前僅受激發(fā)光脈沖寬度的限制，它預(yù)測(cè)了未來(lái)將有可能在阿秒時(shí)間尺度上實(shí)現(xiàn)對(duì)自旋動(dòng)力學(xué)的控制。

主講人簡(jiǎn)介：

Prof. Dr. Martin Aeschlimann，凱澤斯勞滕-朗道大學(xué)物理系和OPTIMA研究中心教授，在凝聚態(tài)物質(zhì)中的超快前沿科學(xué)領(lǐng)域做出重要學(xué)術(shù)成就。任德國(guó)國(guó)家光學(xué)與材料科學(xué)研究中心(OPTIMAS)主任，德國(guó)“先進(jìn)自旋工程實(shí)驗(yàn)室(LASE)”研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人，德國(guó)跨區(qū)域合作研究中心(SFB/TRR) 173“Spin+X”負(fù)責(zé)人，曾任德國(guó)物理學(xué)會(huì)(DPG)“凝聚態(tài)物理”分會(huì)主席, 德國(guó)物理學(xué)會(huì)“表面科學(xué)”分會(huì)主席，德國(guó)物理學(xué)會(huì)優(yōu)先資助項(xiàng)目“超快納米光學(xué)(SPP 1391)”負(fù)責(zé)人, 斯坦福線(xiàn)性加速器“PULSE”顧問(wèn)委員會(huì)委員,《New Journal of Physics》編委會(huì)委員等。