Избыток углового момента при сверхбыстром размагничивании ушел к фононам
Немецкие физики разобрались с тем, куда девается угловой момент атомов никеля при сверхбыстром размагничивании тонких пленок. Для этого они следили за тем, как меняется со временем дифракционная картина электронов, рассеивающихся на образце. Оказалось, что вращение передается фононам с круговой поляризацией. Исследование опубликовано в Nature.
Одним из достижений физики начала XX века стало понимание того, какую роль играет угловой момент в микромире. Оказалось, что в полный угловой момент дает вклад не только орбитальное движение, но и спин, и все вместе это определяет магнитные свойства веществ. Одной из иллюстраций этого принципа стал эффект Эйнштейна — де Хааза, который заключается в том, что изменение намагниченности тела приводит к его вращению.
Вопрос о намагничивании и размагничивании стал очень актуальным в связи с развитием технологии хранения данных на магнитных накопителях. Одним из ее ограничивающих факторов стала небольшая скорость перезаписи магнитных доменов. Но в 1996 году физики обнаружили, что если на тонкую никелевую пленку воздействовать очень короткими лазерными импульсами, ее удается размагнитить за десятки фемтосекунд.
С этого момента сверхбыстрое размагничивание стало объектом пристального интереса со стороны материаловедов, однако физики задались вопросом, куда за столь короткое время девается высвобождающийся угловой момент? За это время было предложено несколько механизмов его рассеяния, включающие спиновые токи и фононы, однако исчерпывающего понимания этого процесса до сих пор нет.