ナノマテリアルと分子ナノテクノロジーのジャーナル

NiO における超高速スピンダイナミクスの電子理論

春麗、ゲオルギオス・レフキディス、ヴォルフガング・ヒブナー

NiO における超高速スピンダイナミクスの電子理論

NiO は、スピン密度が大きく、反強磁性秩序があり、ギャップ内状態が明確に分離しているため、超高速磁気スイッチングの有力候補です。スイッチングダイナミクスを検出して監視するために、(001) 表面とバルクの両方で NiO の光第二高調波発生 (SHG) を研究するための体系的なアプローチを開発しました。計算では、NiO は二重に埋め込まれたクラスターとしてモデル化されています。バルクと (001) 表面のすべてのギャップ内 d 状態は、高相関量子化学によって取得され、静磁場とレーザーパルスの影響下で時間とともに伝播します。円偏光ではなく直線偏光の光を使用したサブピコ秒領域で、消磁とスイッチングを最もよく達成できることが分かりました。また、スピンアップ状態とスピンダウン状態を区別するために外部磁場を含めることの重要性と、中心対称バルクでプロセスを実現するために磁気双極子遷移を含める必要性も示しています。すでに凍結フォノン近似の範囲内でバルク NiO の SHG におけるフォノンの効果を示しており、同じ考え方に従って、スイッチング シナリオにおける対称性低下メカニズムとして完全に量子化された図におけるフォノンの役割について説明し、電子および格子温度の効果を調査します。