論文の概要: Ultrafast spintronics with geometric effects in non-adiabatic wave-packet dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.04805v2
- Date: Tue, 29 Oct 2024 09:22:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-30 13:36:33.410597
- Title: Ultrafast spintronics with geometric effects in non-adiabatic wave-packet dynamics
- Title（参考訳）: 非断熱波-パケット力学における幾何学的効果を持つ超高速スピントロニクス
- Authors: Matisse Wei-Yuan Tu, Li-Sheng Lin, Chung-Yu Wang, Jyh-Pin Chou, Sin-Yi Wei, Chien-Ming Tu, Chia-Nung Kuo, Chin-Shan Lue, Chih-Wei Luo,
- Abstract要約: レーザパルスによるバンドの幾何学的性質を通じて超高速非断熱過程を操るという興味深い可能性により、我々はウェーブ・パケット輸送理論を拡張した。
非断熱駆動の特殊能力を強調する顕微鏡バンド幾何学的効果を示すマクロな方法について検討した。
特に、顕微鏡学的に根付いた内在性スピンコヒーレンスは、マクロな光電流のスピン媒介部分の基盤となることが示されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Motivated by the intriguing possibilities of steering ultrafast non-adiabatic processes through the geometric properties of bands in quantum materials by laser pulses, we extend a wave-packet transport theory, previously well-established in the adiabatic regime that intuitively captured geometric properties of bands, to the transient and non-adiabatic regime. This extension facilitates us to investigate macroscopic ways of manifesting microscopic band-geometric effects that highlight the special capability of non-adiabatic drivings not available to adiabatic drivings. These include imprinting band-geometric properties to the current rate after switching off the laser pulses and the induction of intrinsic macroscopic spin polarisation with an orientation not accessible by adiabatic processes. In particular, the microscopic geometrically-rooted intrinsic spin coherence is shown to underlie the spin-mediated parts of the macroscopic photocurrents. Through explicit calculations of an example with Rashba spin-orbit coupling, the spin-mediated part is shown to be discernible from the non-spin-mediated part in terms of the anisotropy of the photocurrents. Working principles behind the above theoretical results allegedly applicable beyond the Rashba example are distilled to inspect experimental data collected for SnSe, exhibiting considerable anisotropic effects. Consistency between theory and experiment is observed, paving the way of further exploration into the above intended direction.
- Abstract（参考訳）: レーザーパルスによる量子材料中のバンドの幾何学的性質による超高速非断熱過程のステアリングの可能性によって、我々は、帯域の幾何学的性質を直感的に捉えたア断熱系で確立された波束輸送理論を、過渡的および非断熱系に拡張する。
この拡張により,非断熱駆動の非断熱駆動の特殊能力を強調した顕微鏡的バンド幾何学的効果を示すマクロな方法の解明が容易となった。
レーザーパルスをオフにした後の電流速度に対するバンド幾何特性の印加や、断熱的プロセスではアクセスできない方向で固有のマクロなスピン偏極の誘導などである。
特に、顕微鏡学的に根付いた内在性スピンコヒーレンスは、マクロな光電流のスピン媒介部分の基盤となることが示されている。
ラシュバのスピン軌道結合による例の明示的な計算により、スピン媒介部分は光電流の異方性の観点から非スピン媒介部分と区別できることが示されている。
以上の理論結果の裏側にある作業原理をRashbaの例を超えて蒸留してSnSeで収集した実験データを調べ、相当な異方性効果を示す。
理論と実験の整合性は観察され、上記の意図した方向へのさらなる探索の道を開く。
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