В работе [1] с помощью метода оптической накачки и зондирования продемонстрирован фотоиндуцированный пикосекундный спиновый перенос на границе раздела между антиферромагнитным диэлектриком и металлом с использованием ТГц-излучения во временной области. Были исследованы два антиферромагнетика из одного семейства фторидных кубических перовскитов KCoF₃ и KNiF₃, частоты магнонов которых в центре зоны Бриллюэна отличаются на порядок. Изучение поведения в зависимости от температуры показало корреляцию изменения эффективности спинового переноса через интерфейс с открытием щели в плотности состояний магнонов ниже температуры Нееля. Эти наблюдения описаны в теоретической модели, основанной на спиновом обмене между локализованными электронами в антиферромагнетике и свободными электронами в тяжелом металле Pt. Благодаря сравнительному исследованию выбранных материалов оказалось возможным пролить свет на микроскопику переноса спина в пикосекундном масштабе времени между антиферромагнетиками и тяжелыми металлами, и определить показатель его эффективности. Полученные результаты важны для как прогресса в фундаментальном понимании физики интерфейсов антиферромагнетик / тяжелый металл, так и для проектирования практически важных фемтосекундных антиферромагнитных устройств спинтроники с оптимизированными характеристиками.

Публикации

1. [1] F.N. Kholid, D. Hamara, A.F.B. Hamdan, G.N. Antonio, R. Bowen, D. Petit, R. Cowburn, R.V. Pisarev, D. Bossini, J. Barker, C. Ciccarelli. The importance of the interface for picosecond spin pumping in antiferromagnet-heavy metal heterostructures. Nature Communications 14:538 (2023)