Seminaria

Dnia 2023-06-06 o godzinie 13:15 w Sali 2011 Wydziału Fizyki UwB, mgr inż. Antoni Frej z Katedry Fizyki Magnetyków, Wydziału Fizyki UwB wygłosi wykład pt:

Czasowo-rozdzielcza spektroskopia dynamiki magnetyzacji indukowanej laserem femtosekundowym w granatach

Serdecznie zapraszamy

Andrzej Maziewski

Jerzy Przeszowski

Czasowo-rozdzielcza spektroskopia dynamiki magnetyzacji indukowanej laserem femtosekundowym w granatach

mgr inż. Antoni Frej

Katedra Fizyki Magnetyków , Wydział Fizyki UwB

Streszczenie: Ostatnio aktywnie dyskutuje się na temat wielu podstawowych mechanizmów dynamiki magnetyzacji indukowanej femtosekundowymi impulsami światła w różnych materiałach. Głównym zainteresowaniem jest nie tylko wyłącznie optyczne wzbudzenie i sterowanie precesji spinu, ale również przełączanie stanów magnetyzacji. Niewątpliwie otwiera to znakomite możliwości dla nowej technologii zapisu magnetycznego z nieosiągalną dotychczas szybkością. Ostatnio w dielektrycznych warstwach granatów odkryto mechanizm ultraszybkiego przełączania fotomagnetycznego pod wpływem liniowo spolaryzowanego światła z minimalną dyssypacją ciepła. Efekt ten polega na indukowaniu światłem anizotropii magnetycznej. Dalsze badania polegały na zrozumieniu mechanizmu wzbudzenia fotoindukowanej anizotropii w zakresie precesji magnetyzacji, jak również spektralnej selektywności wzbudzenia dynamiki jak i przełączania magnetyzacji w warstwach granatów.

Prezentacja zawiera wyniki badań czasowo-rozdzielczej fotoindukowanej dynamiki magnetyzacji w zakresie spektralnym promieniowania widzialnego i bliskiej podczerwieni w warstwach granatów itrowo-żelazowych domieszkowanych jonami kobaltu. Wychodząc od znanych już warunków przełączenia magnetyzacji w materiale zbadano zależność parametrów precesji magnetyzacji w funkcji długości fali światła lasera indukującego. Analiza zależności spektralnej i polaryzacyjnej amplitudy sygnału pozwala na identyfikację rezonansowych przejść elektronowych oraz efektywności ich wzbudzania w badanych warstwach. Badania w funkcji energii impulsu wiązki wzbudzającej oraz zewnętrznego pola magnetycznego pozwoliły zaobserwować efekt precesji magnetyzacji o nieliniowym charakterze wraz ze zwiększeniem efektywnego tłumienia Gilberta. Wyniki badań opisano w ramach modelu teoretycznego uwzględniającego liniową i nieliniową składową precesji magnetyzacji oraz efektywne pole fotoindukowanej anizotropii. Uzyskane wyniki indukowanej światłem dynamiki magnetyzacji, a zwłaszcza wyłącznie optycznego przełączania magnetycznego w zakresie pasm telekomunikacyjnych, otwierają nowe możliwości także w kierunki rozwoju holograficznych wyświetlaczy z efektem pamięci magnetycznej.

[1] A. Frej, I. Razdolski, A. Maziewski, A. Stupakiewicz, Phys. Rev. B 107, 134405 (2023).

[2] A. Frej, A. Maziewski, A. Stupakiewicz, App. Phys. Lett. 118, 262401 (2021).

[3] J. Starobrat, A. Frej, J. Bolek, R.J. Trybus, A. Stupakiewicz, and M. Makowski, Opt. Lett. 45, 5177 (2020).