Ученые обнаружили явление сверхдлительной спиновой релаксации
Дальний магнитный порядок может существовать в слоях атомарной толщины в двумерных ван-дер-ваальсовых материалах. Это открывает большие возможности для разработки устройств спинтроники.
Исследователи изучили сверхбыстрый магнитооптический эффект в условиях магнитных полей высокой напряженности и провели детальное исследование лазерно-индуцированной спиновой динамики двумерного ван-дер-ваальсовского полупроводника Cr2Ge2Te6, двумерного ван-дер-ваальсовского металла Fe3GeTe2 и металла Cr3Te4. Последний не является двумерным, благодаря такому подбору образцов становится возможно изучить, как влияет форма материалов и его электропроводящие характеристики.
Исследовали обнаружили, что скорость восстановления намагниченности после возбуждения фемтосекундными лазерами у двумерных ван-дер-ваальсовских магнитных материалов значительно ниже, чем у трехмерных материалов. То есть, полупроводник Cr2Ge2Te6 теряет намагниченность при целенаправленном размагничивании гораздо медленнее металла Cr3Te4, а значит, последний более перспективен для устройств спинтроники.
Для создания высокоскоростных устройств спинтроники необходимо изучить спиновую динамику магнитной системы. Учёные выявили, что ключевую роль в динамике системы ван-дер-ваальсовского магнетика занимает тепловая диффузионная анизотропия. На основе результатов эксперимента выяснилось, что размер решетки также играет роль в спиновой динамике двумерных магнитных материалов.
Исследование динамики магнитных материалов не только расширяет область исследований магнетизма двумерных материалов, но и дополнительно раскрывает специфику двумерных ван-дер-ваальсовских магнетиков, что обеспечивает исследовательскую базу для их применения в высокочастотных устройствах.
Результаты опубликованы в журнале 2D Materials.
