(纯计算)马克斯·玻恩研究所Nat. Commun.: 超快激光诱导巨大磁矩增加

本文基于马克斯·玻恩研究所Sam Shallcross课题组在Nature Communications上发表的研究，探讨了超快激光诱导下过渡金属磁体中磁矩增加的现象。背景方面，传统观点认为强激光超快脉冲照射会使磁矩减小，而在皮秒到纳秒时间尺度上的磁矩增加则由光波与晶格耦合或电流驱动，但在纯电子相互作用主导的阿秒到飞秒时间尺度上，磁矩增加机制尚不明确。研究目的旨在探索利用超快激光在飞秒时间尺度上控制磁有序强度的可能性，特别是通过调控二维磁体CrI3和CrSBr中的多数自旋导带。结论上，作者通过紧束缚法和含时密度泛函理论计算发现，激光可诱导磁矩超快增加，CrI3中增幅高达33%（2 μB），其机制基于自旋-轨道诱导的价带自旋织构与强场光脉冲结合，促进光学自旋翻转跃迁。该研究确立了光脉冲既能减小也能增大磁矩的普适机制，为飞秒时间尺度上利用光控制磁性物质提供了新方向。