Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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MA: Magnetismus

MA 6: Hauptvortr
äge Stoll / Fiebig

MA 6.2: Hauptvortrag

Freitag, 4. März 2005, 14:30–15:00, TU H1028

Ultraschnelle Magnetisierungsdynamik von Antiferromagneten — •M. Fiebig¹, N.P. Duong¹ und T. Satoh^1,2 — ¹Max-Born-Institut, Max-Born-Straße 2A, 12489 Berlin — ²RCAST, The University of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo

Die Dynamik antiferromagnetischer Systeme unterscheidet sich grundlegend von der von Ferromagneten: Die Magnetisierungsumkehr wird durch die verschwindende makroskopische Magnetisierung begünstigt, sodass Spinumkehrprozesse auf der Skala von in 10−100 fs vermutet werden, und die diskreten Zustände dielektrischer Antiferromagnete erlauben lange Kohärenzzeiten. In unserer Gruppe wurde die Magnetisierungsdynamik verschiedener Übergangsmetalloxide mit optischen Pump/Probe-Experimenten untersucht, wobei die Erzeugung der zweiten Harmonischen als Sensor für die Magnetisierung („Probe“) diente. In NiO wurde eine photoinduzierte ultraschnelle Reorientierung der Ni²⁺-Spins beobachtet und über die nachfolgend auftretenden Quantenschwebungen nachgewiesen. Die Lebensdauer dieses Zustands liegt bei ca. 1 ns und ist durch Spin-Gitter-Wechselwirkungsprozesse begrenzt. Mithilfe eines zweiten Laserpulses lässt sich die Spinorientierung ultraschnell in den Grundzustand zurückversetzen, sodass erstmals kontrolliertes Schalten eines antiferromagnetischen Ordnungsparameters demonstriert werden konnte. In RMnO₃ (R = Y, Ho) wurde eine Entkopplung von Spinreorientierung und Gittertemperatur im Zuge eines magnetischen Phasenübergangs beobachtet, die im Gegensatz zu kürzlich erfolgten Experimenten an Orthoferriten steht.