New development of all-optical helicity-dependent magnetization switching

全光学螺旋性相关磁化开关的新进展

• 批准号: 22K14588
• 负责人: 山田 貴大
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14588/
• 关键词: 全光型磁化反転; 強磁性金属薄膜; 円偏光

本研究の目的は、膜構造・パルス幅・波長の3条件をアップデートし、全光偏光依存磁化反転の磁気記録媒体への応用と同時にその物理の発展に貢献する新展開を創出することである。本年度はまず、近赤外から可視領域に中心波長をもつ従来のフェムト秒レーザーではなく、X線自由電子レーザー(XFEL)を用いた円偏光依存磁化反転を実証した。Pt/Co/Pt多層膜中の磁気分極したPt原子のＬ3吸収端を硬X線パルスにより強励起したとき、円偏光状態に依存して磁気ドメインが変化した。XFEL照射後の磁化状態の空間的な偏りがX線磁気円二色性(XMCD)とよく一致する。これは、磁化反転の円偏光依存性が、円偏光選択的な内核-外殻準位間での電気双極子遷移に由来するX線光子の吸収により生じることを意味している。さらに、2022B期のSACLAビームタイムにおいて、SACLAのシステムとフェムト秒レーザーを同期しながら、磁気ドメインの変化を時間分解撮像する測定系の構築に成功した。今後は、この測定系を用いて、磁化反転ダイナミクスの解明に注力する。さらに、フェムト秒レーザーではなくナノ秒レーザーを使用した円偏光依存磁化反転を調査した。QスイッチNd:YAGレーザー(パルス幅: 10 ns)を使用し、Pt(3 nm)/Co(0.6 nm)/Pt(3 nm)を励起した。磁気ドメインの変化が生じるよりも低いエネルギー密度で薄膜がダメージを受け、保磁力が変化した。光吸収により膜内に蓄積された熱のために、膜がダメージを受けたと考えられる。この問題には、強磁性層の膜厚を薄くし、キュリー温度を室温付近まで下げることで対処する予定である。

In this study, the purpose of this study is to determine the amplitude and wavelength of the film under the conditions of optical polarization, polarization-dependent magnetization, reverse magnetization, magnetic recording media, and simultaneous physical exhibition. This year, we can use polarizing light-dependent magnetization and anti-polarization magnetization of optical polarization. this year, we can use the optical polarization-dependent magnetization and anti-polarization magnetization of the X-ray free electron generator (XFEL), which can be used in the field of optical field. In Pt/Co/Pt polarized films, the polarizing polarizers in the L3 absorption end of the Pt atoms are hard X-ray atoms, and the polarizing states are dependent on the magnetic field. After XFEL irradiation, the bias X-ray magnetic dichroism (XMCD) in the magnetized state space is consistent. X-ray photon absorption, polarization dependence, polarization dependence and polarization selection. In the 2022B phase, the SACLA performance test was completed, the SACLA performance test was performed in a second, and the time decomposition method was used to determine the success of the test. In the future, the system is determined by the use of magnetization and magnetization. Use polarization dependent magnetization to reverse polarization dependence magnetization. Q

项目成果

Magneto-optical Kerr effect of a non-collinear chiral antiferromagnet Mn3Ir

非共线手性反铁磁体 Mn3Ir 的磁光克尔效应

• 发表时间: 2022
• 作者: K. T. Yamada;K. Yamaguchi;Y. Kobayashi;T. Ono;T. Moriyama;and T. Satoh
• 通讯作者: and T. Satoh

Magnetization switching by circularly polarized x-ray free electron laser

圆偏振 X 射线自由电子激光磁化切换

• 发表时间: 2023
• 作者: Kihiro T. Yamada;Akira Izumi;Tetsuya Ikebuchi;Sumiyuki Okabe;Masaki Kubo;Ryusei Obata;Rei Kobayashi;Yoshito Tagahashi,Yao Lyuxian;Yuya Kubota;Takuo Ohkochi;Yoichi Shiota;Takahiro Moriyama;Teruo Ono;Iwao Matsuda;Tadashi Togashi;Yoshihito Tan
• 通讯作者: Yoshihito Tan

Exciting magnetic materials by XFEL

XFEL 激发磁性材料

• 发表时间: 2023
• 作者: Sato Yudai;Haze Masahiro;Nemoto Ryohei;Qian Wenxuan;Yoshizawa Shunsuke;Uchihashi Takashi;Hasegawa Yukio;Masahiro Haze;Kihiro Yamada
• 通讯作者: Kihiro Yamada

Four-terminal sensing of the anomalous Nernst effect induced by laser illuminations

激光照明引起的异常能斯特效应的四端传感

• 发表时间: 2023
• 作者: Soichiro Mochizuki;Takafumi Obayashi;Itaru Sugiura;Yoichi Shiota;Takahiro Moriyama;Teruo Ono;Takuya Satoh;Kihiro T. Yamada
• 通讯作者: Kihiro T. Yamada

Magneto-optical imaging of magnetic domains in a non-collinear chiral antiferromagnet Mn3Ir

非共线手性反铁磁体 Mn3Ir 中磁域的磁光成像

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Yamada;K. Yamaguchi;Y. Kobayashi;T. Ono;T. Moriyama;and T. Satoh
• 通讯作者: and T. Satoh