Npj Comput. Mater.: 超快斯格明子的光激发：微观机制

拓扑的磁激发不仅对于基础研究至关重要，更是构建小型、高效计算存储器件的重要组成单元。其中，最值得关注的是磁性斯格明子，它可以在磁交换作用、Dzyaloshinskii–Moriya (DM)相互作用与各向异性之间的竞争下稳定存在。然而，出于工业应用目的，磁拓扑的激发需要在短时间尺度和高空间精度下实现有效的写入、擦除和操作。有相关实验证明，飞秒激光脉冲照射手征磁性薄膜是一种极具前途的方法，可以有效地产生斯格明子。尽管目前已有部分工作阐明了拓扑激发的过程，详细的微观机理依旧缺失。

来自德国马克斯-普朗克研究所的Emil Viñas Boström和Angel Rubio教授，与隆德大学数学物理-ETSF学部的Claudio Verdozzi教授，联合提出了一个双能带模型，可以描述二维系统中巡游s电子与局域d电子之间的耦合，并证明了Rashba自旋轨道相互作用媒介下的s-d耦合，对于光致超快斯格明子至关重要。基于此，他们预测光诱导斯格明子的时间尺度是100飞秒，非常有利于拓扑磁织构的超快操纵。通过改变s-d相互作用与Rashba自旋轨道耦合，可以进一步优化斯格明子的激发。此外，他们的理论还可用于研究巡游电子对斯格明子传输、SkXs 中的磁振子和电子激发以及拓扑绝缘体表面上的带电斯格明子的影响。该工作不仅揭示了光致超快斯格明子的微观机理，更为探索非平衡磁系统中的各种物理现象开辟了道路。

该文近期发表于npj Computational Materials 8：62 (2022)

转自：“知社学术圈”微信公众号

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