借助光,人们可以找到耗散最小的机制来影响磁化。[1] 在这方面,亚铁磁材料迄今为止对超快激光激发表现出最显著的响应,首先是用单个 40 飞秒激光脉冲观察到金属亚铁磁合金 GdFeCo 中的磁化转换。[2] 已证明该机制是通过激光诱导加热后的强非平衡瞬态铁磁相 [3] 进行的。[4] 后来,通过光诱导磁各向异性变化,在介电亚铁磁体中实现了磁位的非热光学记录机制。[5] 最近,人们发现这种亚铁磁性电介质还能实现一种新颖的热辅助磁记录 (HAMR) 机制,[6,7] 它不需要像 GdFeCo 那样几乎完全退磁,而是依赖于磁各向异性的温度依赖性。 [8] 这就提出了一个问题:磁各向异性的超快变化是否也会在金属亚铁磁体中发挥作用。然而,尽管人们对金属亚铁磁体的研究兴趣浓厚,但尚未讨论磁各向异性超快动力学导致的磁化动力学和最终的磁切换。在这里,为了研究磁各向异性的温度依赖性在金属亚铁磁体的激光诱导磁化动力学中的作用,我们考虑了亚铁磁 Gd/FeCo 多层。在过去的几年中,人们研究了激光诱导的稀土过渡金属 (RE-TM) 多层异质结构现象,并将其与合金进行了比较,主要关注全光切换。 [9–13] 在这方面,多层膜与合金相比最大的区别在于,由于 RE-TM 接触面积减小,且被限制在界面上,因此稀土和过渡金属自旋之间的有效反铁磁交换相互作用较弱。一个较少暴露的方面是结构各向异性对磁各向异性的影响,这种影响是由各向同性合金的层状排列引起的。也就是说,当界面处的对称性被破坏时,结构可以获得对磁各向异性的额外和可控贡献。[14,15] 通过对磁场和泵浦通量进行泵浦探测磁光测量,我们发现我们的多层膜中的激光诱导动力学与已知的
背景。近几十年来,人们对太阳日珥中的大振幅纵向振荡 (LALO) 进行了广泛的研究。然而,它们的衰减和放大机制尚不清楚。目的。在本研究中,我们使用高分辨率数值模拟研究了 LALO 的衰减和放大,空间分辨率逐渐提高。方法。我们使用包含倾角区域的二维磁配置对 LALO 进行了时间相关的数值模拟。在磁倾角中加载日珥质量后,我们通过沿磁场扰动日珥质量来触发 LALO。我们使用四个空间分辨率值进行了实验。结果。在分辨率最高的模拟中,周期与摆模型非常吻合。收敛实验表明,随着分辨率的提高,阻尼时间在底部日珥区域达到饱和,这表明振荡衰减存在物理原因。在日冕顶部,振荡在最初几分钟内被放大,然后缓慢衰减。特征时间表明在具有最高空间分辨率的实验中放大更显著。分析表明,底部和顶部日冕区域之间的能量交换是导致 LALO 衰减和放大的原因。结论。高分辨率实验在研究 LALO 的周期和阻尼机制时至关重要。只有使用足够高的空间分辨率时,周期才与摆模型一致。结果表明,在空间分辨率不足的模拟中,数值扩散可能会隐藏重要的物理机制,例如振荡放大。