Эволюция полной намагниченности Ni–Fe гетероструктуры после воздействия фемтосекундного лазерного импульса

Анотація

Исследуется эволюция полной намагниченности Ni–Fe гетероструктуры при релаксации неравновесных неоднородных распределений намагниченности к равновесному состоянию. Такие распределения возникают после воздействия фемтосекундного лазерного импульса в рамках супердиффузионного механизма сверхбыстрого размагничивания. Учитывается как релятивистский (локальный), так и обменный (нелокальный) механизм релаксации. Этот вопрос тем более интересен, что обменная релаксация сохраняет полную намагниченность образца. Для достаточно плавных распределений (характерные размеры порядка нескольких десятков нанометров) эволюция полной намагниченности определяется различными скоростями релятивистской релаксации в Ni и Fe. Однако для существенно неоднородных распределений намагниченности (с масштабом в несколько нанометров, что реализуется в эксперименте) нелокальная релаксация проявляется в том, что спиновый ток успевает перенести намагниченность из слоя Fe в Ni. При этом разная скорость релятивистских релаксаций в Ni и Fe проявляется в меньшей мере. Показано, что для экспериментально реализуемых параметров магнитного распределения в магнитных гетероструктурах вариация полной намагниченности уменьшается более чем в два раза за счет спинового тока.