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材料:瞬間的な光磁気パルスによる磁化の超高速で非熱的な制御

Nature 435, 7042 doi: 10.1038/nature03564

情報記録密度と操作速度は絶えず増大し続けることが要求されるため、媒体の磁化を磁場以外の手段で制御する方法が強く求められるようになった。レーザーに誘起された消磁とスピン再配列に関する最近の実験は、磁化を操作する手段として超高速レーザーパルスを使い、ピコ秒、あるいはそれ以下の時間スケールに近づいている。しかしこれらの場合はいずれも、観測された磁気励起は光吸収とそれに続く急激な温度上昇の結果、生じたものである。このスピン励起の熱的起源は、繰り返し周波数がその冷却時間に制限されてしまうため、可能な応用が相当限られてしまう。本論文では、円偏光のフェムト秒レーザーパルスを使い、逆ファラデー効果によって磁性体のスピンダイナミクスを非熱的に励起し、コヒーレントに制御できることを実証した。このような光磁気相互作用は瞬間的に起こり、その時間はパルス幅(我々の実験では約200 fs)に制限される。この発見によって、超高速のコヒーレントなスピン制御に関する新しいメカニズムが明らかになり、また磁気デバイスへの超高速レーザーの応用に展望が開ける。

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