激光能驱动铁磁体自旋？角动量又如何流动？( 三 )
此外 ， 当分析各自的吸收光谱时 ， 可以区分储存在轨道运动中的角动量和电子自旋中的角动量 。 通过这个详细的x射线图像 ， 科学家们发现合金中Gd原子的退磁过程明显快于纯Gd 。 然而 ， 这并不是因为不同类型原子之间角动量的交换 ， 尽管它们是反平行排列的 。 该研究的第一作者MartinHennecke说：我们知道Gd的加速反应是由于合金内部电子之间产生的非常高的温度造成 。 有趣的是 ， 在激光诱导时间分辨率约为100飞秒(10-13秒)的退磁过程中 ， 电子自旋和轨道运动之间的角动量“重组”也没有被探测到——这在所有Fe和Gd原子中都是真实的 。
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角动量是如何流动的呢？显然 ， 所有角动量都被完全转移到原子晶格上 ， 与最近的理论预测一致 ， 自旋角动量首先通过自旋-轨道相互作用转移到同一原子的轨道运动中 ， 但我们无法看到它在那里积累 ， 因为它是直接向原子晶格移动的 。 理论预测后一个过程的速度可达飞秒 ， 详细的实验现在证实 ， 最后一个传递步骤确实不是角动量整体流动的瓶颈 。 考虑到短激光脉冲也可以用来永久地改变磁化强度 ， 从而为磁数据记录写入比特 ， 对这些基本机制动力学的深入了解 ， 对于开发新的方法将数据写入大规模数据存储介质具有重要意义 ， 这种方法的速度要比目前可能的速度快得多 。
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