位于約翰內(nèi)斯古騰堡的美因茨大學(xué)(JGU)、希根大學(xué)、福爾松森特魯姆居里奇和埃萊特拉同步加速器的里雅斯特的聯(lián)合研究項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了超快磁控的新里程碑。國際團(tuán)隊(duì)一直在研究顯示手性畸變的磁化結(jié)構(gòu)。例如，它破壞了自然界中對(duì)生命至關(guān)重要的分子的手性對(duì)稱性。手性也叫慣性，因?yàn)槭质莾蓚€(gè)物體的日常例子，這兩個(gè)物體呈鏡像倒置排列，不能相互疊加。具有固定手性的磁化結(jié)構(gòu)由于其吸引人的特性，如增強(qiáng)的穩(wěn)定性和有效的電流操縱而被廣泛研究。
《自然通訊》揭示了與共線自旋結(jié)構(gòu)相比，光學(xué)激發(fā)后手性自旋結(jié)構(gòu)的超快動(dòng)力學(xué)。根據(jù)研究人員的發(fā)現(xiàn)，與紅外激光激發(fā)的共線有序相比，手性有序恢復(fù)得更快。
研究小組在的里雅斯特費(fèi)米設(shè)施對(duì)具有穩(wěn)定手性磁構(gòu)型的磁性薄膜樣品進(jìn)行了小角X射線散射實(shí)驗(yàn)。該裝置為利用圓左偏振光或右偏振光研究飛秒時(shí)間分辨率下的磁化動(dòng)力學(xué)提供了獨(dú)特的可能性。結(jié)果表明，與共線磁有序動(dòng)力學(xué)相比，手性有序的恢復(fù)更快，這意味著扭轉(zhuǎn)比線性磁構(gòu)型更穩(wěn)定。
與主要國際合作伙伴的合作是成功研究的基石。
“我們已經(jīng)試驗(yàn)了很長時(shí)間?，F(xiàn)在，我們知道手征和共線自旋結(jié)構(gòu)的超快動(dòng)力學(xué)是不同的，我們可以專注于解決超快動(dòng)力學(xué)對(duì)材料特性的依賴性，例如Dzyaloshinskii-御名方守矢相互作用，這可以導(dǎo)致手征自旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，”美因茨大學(xué)物理研究所的Nico Kerber說。
“我們特別感謝我們的同事在歐洲第一次封鎖期間進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)。這些額外的掃描對(duì)我們的研究非常重要，我們很高興在這里完成視頻支持和樣本發(fā)送。但我們也期待著與費(fèi)米的同事再次進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)，”塞恩大學(xué)的克里斯蒂安古特教授補(bǔ)充道。
“我很高興看到在新的自旋電子器件中使用手性磁化配置的下一步。像費(fèi)米這樣的主要設(shè)施的國際合作對(duì)于實(shí)現(xiàn)這一工作至關(guān)重要。這樣的合作是我們研究生教育計(jì)劃和研究中心的基石，”來自JGU的mathiasklui教授，第一作者的負(fù)責(zé)人和動(dòng)力學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)卓越計(jì)劃(TopDyn)的負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào)說：“我們使用美因茨的兩個(gè)材料科學(xué)研究生課程(MAINZ)和美因茨的約翰古騰堡大學(xué)(MPGC)的馬克斯普朗克研究生課程。
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