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飞秒激光诱导与探测FePt薄膜超快磁化进动的研究
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:中国激光
  • 时间:2015.3.14
  • 页码:s107001-s107007
  • 分类:O433[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]广州大学物理与电子工程学院,广东广州510006, [2]中山大学光电材料与技术国家重点实验室,广东广州510275
  • 相关基金:国家自然科学基金(11204044、11404071)、广东省自然科学基金(2014A030313523、S2013010014807)、广州市属高校科研计划(2012A089、2012A090)
  • 相关项目:交换耦合复合结构的超快光磁调制及其机理研究
中文摘要:

运用全光学方法研究了具有较弱磁晶各向异性的FePt薄膜中的超快磁化进动行为。利用飞秒激光脉冲诱导产生磁化进动,基于时间分辨磁光克尔光谱方法测量其动力学过程,并通过拟合分析获得了进动频率与Gilbert阻尼因子的外场及激发能量依赖关系。基于微磁学理论和实验条件推导的磁化进动频率表达式能够很好地解释进动频率的非线性外场依赖关系,而频率随激发能量缓慢增大源于更高的平衡温度。分析表明本征磁阻尼因子比文献报道的L10-FePt薄膜的磁阻尼小得多,而有效磁阻尼随外场增大迅速减小源于磁不均匀性。实验还发现提高激发脉冲能量可以减缓一致性磁化进动的能量耗散。

英文摘要:

Ultrafast magnetization precession in the FePt film with weak magnetocrystalline anisotropy is studied using the all-optical method. The magnetization precession is induced by femtosecond laser pulses, and its dynamics is measured by time-resolved magneto-optical Kerr spectroscopy. After fitting and theoretical analyzing, field- dependent and excitation-energy-dependent precession frequency and Gilbert damping factor are obtained. Frequency equation deduced based on micromagnetics and the experimental condition can well explain the nonlinear field- dependence of precession frequency. Frequency is found to increase with the increasing excited energy, and can be attributed to the higher equilibrium temperature. In addition, intrinsic damping factor which is much smaller than that observed in L 10-FePt film reported in recent literature is obtained. The effective damping rapidly decreases with the increasing field, and that can be attributed to the magnetic inhomogeneity. Moreover, it is found that increase of excited energy can slow down energy dissipation of the uniform magnetization precession.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849