Las interacciones entre los electrones y los fonones se consideran la fuerza impulsora microscópica detrás de los procesos de magnetización o desmagnetización ultrarrápidos vueltas giratorias. Sin embargo, hasta ahora no era posible observar tales procesos ultrarrápidos debido a la ausencia de métodos adecuados.
Ahora, un equipo encabezado por el profesor Alexander Föhlisch ha desarrollado un método original para determinar experimentalmente por primera vez la tasa de dispersión de giro-giro impulsado por electrón-fonón en dos sistemas modelo: níquel ferromagnético y cobre no magnético.
Usaron espectroscopía de emisión de rayos X XES en BESSY II para hacer esto. Los rayos X excitaron los electrones centrales en las muestras Ni o Cu para crear los llamados agujeros centrales, que luego se llenaron por la descomposiciónde electrones de valencia. Esta descomposición da como resultado la emisión de luz, que luego puede detectarse y analizarse. Las muestras se midieron a diferentes temperaturas para observar los efectos de las vibraciones reticulares fonones que aumentan de la temperatura ambiente a 900 grados Celsius.
A medida que la temperatura aumentó, el níquel ferromagnético mostró una fuerte disminución de las emisiones. Esta observación encaja bien con la simulación teórica de los procesos en la estructura de banda electrónica del níquel después de las excitaciones: al aumentar la temperatura y, por lo tanto, la población de fonones, la tasa deaumenta la dispersión entre los electrones y los fonones. Los electrones dispersos ya no están disponibles para la descomposición, lo que resulta en una disminución de la emisión de luz. Como era de esperar, en el caso del cobre diamagnético, las vibraciones reticulares apenas tuvieron influencia en las emisiones medidas.
"Creemos que nuestro artículo es de gran interés no solo para los especialistas en los campos del magnetismo, las propiedades electrónicas de los sólidos y la espectroscopía de emisión de rayos X, sino también para un público más amplio y curioso sobre los últimos desarrollos en este dinámico campo de investigación", dice el Dr. Régis Decker, primer autor y científico posdoctoral en el equipo de Föhlisch. El método también se puede utilizar para el análisis de procesos de rotación rápida ultrarrápida en nuevos materiales cuánticos como grafeno, superconductores o aislantes topológicos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :