Estado transitorio de tipo ferromagnético que media la reversión ultrarrápida de los espines antiferromagnéticamente...

Área de la Ciencia:

• El magnetismo y la espintrónica.
• Fenómenos ultrarrápidos son fenómenos ultrarrápidos.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• El ordenamiento de espín se basa en la interacción de intercambio, crucial para los materiales magnéticos utilizados en la tecnología de datos.
• La comprensión actual de la dinámica de espín se limita a escalas de tiempo más lentas que la interacción de intercambio.
• Investigar el comportamiento de giro no adiabático es vital para el avance de la grabación magnética.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la inversión de espín ultrarrápida en GdFeCo después de la excitación óptica.
• Explorar las dinámicas de espín en escalas de tiempo relevantes para la interacción de intercambio (10-100 fs).
• Para comprender los estados magnéticos transitorios durante la reversión de espín no adiabática.

Principales métodos:

• Se empleó el dicroísmo circular magnético de rayos X específico del elemento (XMCD).
• Se utilizó la excitación óptica para perturbar el estado magnético.
• Las simulaciones atomisticas apoyaron las observaciones experimentales.

Principales resultados:

• La inversión de espín ultrarrápida en GdFeCo se produjo inesperadamente a través de un estado transitorio similar al ferromagnético.
• Las magnetizaciones de las subrejas de Gd y Fe colapsaron e invirtieron en diferentes escalas de tiempo (Gd: 1.5 ps, Fe: 300 fs).
• Se observó una alineación paralela temporal de los momentos Gd y Fe, en contra de su estado antiferromagnético.

Conclusiones:

• La manipulación de espín no adiabática es posible en la escala de tiempo de la interacción de intercambio.
• Los estados ferromagnéticos transitorios pueden surgir durante la reversión del espín antiferromagnético.
• Los hallazgos ofrecen nuevos conceptos para manipular el orden magnético en tecnologías avanzadas.