Controlling magnetization dynamics and switching with electric field

05.03.2026
Data: 06.03.2026
Miejsce wydarzenia: Sala 1032, Wydział Fizyki, ul. K. Ciołkowskiego 1L, Kampus UwB
Godzina: 12:15
Przejdź do kalendarza Zapisz w kalendarzu Zapisz w kalendarzu Google pokaż na mapie

Dnia 2026-03-06 o godzinie 12:15 w sali 1032 Katedry Fizyki Magnetyków, Wydziału Fizyki UwB, odbędzie się seminarium na którym Dr N. Khokhlov wygłosi wykład: (Seminarium będzie również dostępne „on-line” niżej podany jest adres ZOOM do połączenia)

„Controlling magnetization dynamics and switching with electric field”

Serdecznie zapraszamy

Andrzej Maziewski

Andrzej Stupakiewicz

„Controlling magnetization dynamics and switching with electric field”

dr N. Khokhlov

Radboud University, Nijmegen, The Netherlands

Ultrafast magnetism explores spin dynamics and eventually spin switching in magnets excited by ultrashort (sub-100 ps) stimuli [1]. Progress in the field is predominantly driven by experimental research, where ultrafast spin dynamics is typically triggered by femtosecond laser pulses and investigated as a function of parameters of laser excitation, temperature and magnetic field. Here, we show that also electric field, whose effect on magnets is often ignored, can have a substantial effect on ultrafast spin dynamics and result in spin switching, in particular. First, we demonstrate the impact of an electric field on laser-induced magnetization dynamics in ferrimagnetic iron garnet (BiLu)3(FeGa)5O12. For the experiments we employed epitaxially grown iron garnet film on Gd3Ga5O12 substrate with (110)-orientation [2,3]. Applying an E-field of 0.5 MV/m, we observe remarkable changes in oscillations amplitude, frequency and damping. Additionally, depending on magnitude of magnetic field B, the application of E-field suppresses the damping of magnetic oscillations up to 1.5 times. In the second sets of experiments, we employed antiferromagnetic Cr2O3, which is known to be an archetypical magneto-electric material [4]. Particularly, its magnetic state could be defined by the dot product of electric and magnetic fields E·B. We used the fact to manipulate AFM domain wall in c-cut crystal of Cr2O3 with thickness of 0.5 mm. In the experiments, we applied uniform B-field and localized E-field in the vicinity of the wall. As a result, the direction of wall motion and covered distance depend on the sign and magnitude of E·B. Furthermore, we established the combination of E·B and sample temperature for the deterministic writing of AFM patterns with arbitrary shapes (i) by moving an electrically charged needle and (ii) with the assistance of a single picosecond optical pulse. The series of experiments opens new chapters in the research areas targeting to reveal novel principles for the fastest and most-energy-efficient information processing—ultrafast magnetism, antiferromagnetic spintronics, and THz magnonics.

  1. A. Kimel, A. Zvezdin, S. Sharma, et al. // Journal of Physics D: Applied Physics, 55(46), 463003 (2022).
    Link do publikacji
  2. T.T. Gareev, N.E. Khokhlov, L. Körber, A.V. Kimel // Phys. Rev. Lett. 135, 156701 (2025).
    Link do publikacji
  3. T.T. Gareev, N.E. Khokhlov, L. Körber, A. P. Pyatakov, A. V. Kimel // preprint: arXiv:2506.20366 (2025).
    Link do publikacji
  4. K. Du, X. Xu, C. Won, et al. // npj Quantum Mater., 8, 17 (2023).
    Link do publikacji

Topic: Seminarium PIATEK 6III g 12:15,  Dr N. Khokhlov“ Controlling magnetization dynamics and switching with electric field”
Time: Mar 6, 2026 12:15 PM Warsaw
Join Zoom Meeting
https://us02web.zoom.us/j/84658665451?pwd=la6j3Q1FpEcEcwmQsb9g0jdhnXEtBA.1

Meeting ID: 846 5866 5451
Passcode: 671903

©2024 Wszystkie prawa zastrzeżone.

W ramach naszego serwisu www stosujemy pliki cookies zapisywane na urządzeniu użytkownika w celu dostosowania zachowania serwisu do indywidualnych preferencji użytkownika oraz w celach statystycznych. Użytkownik ma możliwość samodzielnej zmiany ustawień dotyczących cookies w swojej przeglądarce internetowej. Więcej informacji można znaleźć w Polityce Prywatności Uniwersytetu w Białymstoku. Korzystając ze strony wyrażają Państwo zgodę na używanie plików cookies, zgodnie z ustawieniami przeglądarki.