Seminaria

Dnia 2023-10-17 o godzinie 13:15 w Sali 2011 Wydziału Fizyki UwB, mgr inż.Tomasz Zalewski z Katedy Fizyki Magneyków, Wydziału Fizyki, Uniwersytetu w Białystoku wygłosi wykład pt:

Ultraszybkie koherentne przełączanie fotomagnetyczne w ferrimagnetycznych granatach

Serdecznie zapraszamy

Andrzej Maziewski

Jerzy Przeszowski

Ultraszybkie koherentne przełączanie fotomagnetyczne w ferrimagnetycznych granatach

mgr inż.Tomasz Zalewski

TEAM, Katedra Fizyki Magnetyków
Szkoła Doktorska Nauk Ścisłych i Przyrodniczych
Promotor pracy: prof. dr hab. A. Stupakiewicz

Ultraszybki magnetyzm jest intensywnie rozwijającym się i niezwykle aktualnym obszarem fizyki związanym ze zrozumieniem mechanizmów oddziaływania ultrakrótkich impulsów laserowych z materią. Ostatnio odkryto mechanizm ultraszybkiego, nietermicznego zapisu fotomagnetycznego w dielektrycznych warstwach itrowo-żelazowych granatach domieszkowanych jonami kobaltu pod wpływem femtosekundowych impulsów światła w temperaturze pokojowej. Dotychczas w warstwach tych zaprezentowano precesyjny mechanizm przełączenia kierunku magnetyzacji pomiędzy dwoma stanami, który jest związany z indukowaną światłem anizotropią magnetyczną. Do przełączania magnetyzacji w trakcie zapisu i kasowania domen magnetycznych wykorzystano zmianę kierunku liniowej polaryzacji impulsów światła.
Prezentacja zawiera wyniki nowych badań polegających na wyjaśnieniu ultraszybkiej dynamiki przełączania magnetyzacji w warstwach granatów o różnej anizotropii magnetycznej. Badania zostały przeprowadzone na własnym układzie przy zastosowaniu unikatowej metody czasowo-przestrzennego obrazowania magnetooptycznego dynamiki precesji oraz przełączania magnetyzacji. W pierwszej części prezentacji zostanie zademonstrowana niewzajemna (asymetryczna) dynamika przełączania magnetyzacji wielu stanów domenowych w granacie pod wpływem ortogonalnych kierunków polaryzacji impulsów światła. Do wyjaśnienia dynamiki opracowano model teoretyczny w ramach formalizmu LLG, polegający na wprowadzeniu tensora fotomagnetycznej podatności, uwzględniającego symetrie magnetokrystaliczną oraz wektora polaryzacji światła. Druga część prezentacji dotyczy zaobserwowania po raz pierwszy efektu nietermicznego, zwrotnego przełączania magnetyzacji indukowanej wyłącznie kolejnością impulsów światła bez zmiany ich kierunku polaryzacji. Dotychczas, jedynie znany był mechanizm zwrotnego przełączania poprzez termiczne rozmagnesowanie wyłącznie w stopach metalicznych. Nowy efekt został zaobserwowany przy zastosowaniu warstw granatów o identycznym składzie jak dotychczas, natomiast wytworzonych bez zniekształceń symetrii magnetokrystalicznej. Ponadto, dynamika przełączania magnetyzacji została zbadania w szerokim zakresie temperatur w zakresie silnych zmian stałej anizotropii magnetycznej.
Zademonstrowana został wysoka stabilność zapisu fotomagnetycznego w bardzo szerokim zakresie temperatur ±100 st. Celsjusza, który jest obecnie nieosiągalny dla współczesnej elektroniki. Z punktu widzenia zastosowań, uzyskane wyniki wskazują na rekordową wydajność zapisu fotomagnetycznego, do którego teraz nie jest wymagana zmiana stanu polaryzacji, a dyssypacja ciepła jest jeszcze mniejsza niż dotychczas.