Terahertz spin excitations and ultrafast phonomagnetism
Project goals
The project aims at experimentally proving several predicted, mutually interrelated ultrafast magnetic effects in crystals under THz irradiation. This includes the phonomagnetic theory stating that THz pumping of phonons in CeCl3 should induce giant magnetic fields of up to 100 Tesla and a record Zeeman splitting of phonons by up to 0.5 THz. Further, we will attempt to verify the Geilhufe’s hypothesis that ultrafast entropy changes can be quantified from THz-pump, optical probe experiments. In several targeted mixed orthoferrite crystals, we will search for expected new multiferroic phases at low temperatures featuring electromagnons and exhibiting directional dichroism. In other carefully selected mixed orthoferrite crystals, we will pump phonons with intense THz radiation in order to detect changes in the magnetic and/or crystal structure induced by the nonlinear phonon coupling. We will also focus on the search for new multiferroics with strong magnetoelectric coupling, including mechanically strained BaFe12O19 thin films and the theoretically predicted new multiferroic GdWN3.
Keywords
magnonsphononsterahertzmicrowave, infrared and Raman spectroscopyFaraday effect
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202400001
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
24-10791S
Alternative language
Project name in Czech
Terahertzové spinové excitace a ultrarychlý fonomagnetismus
Annotation in Czech
Cílem projektu je experimentálně prokázal několik předpovězených, vzájemně provázaných ultrarychlých magnetických jevů v krystalech vystavených THz záření. Jedním z jevů je fonomagnetická teorie předpovídající, že THz čerpání fononů v CeCl3 má indukovat extrémně silné magnetické pole 100 Tesla a Zeemanovo stěpení fononů až o 0.5 THz. Dále se pokusíme potvrdit Geilhufeho teorii, že z experimentu typu THz excitace – optiké sondování lze určit ultrarychlou změnu entropie. V cíleně vybraných směsných krystalech ortoferitů budeme pátrat po nových nízkoteplotních multiferoikách s elektromagnony vykazujících směrový dichroismus. V dalších směsných ortoferitech budeme čerpat fonony intenzivním THz zářením za účelem detekovat změny v magnetické či krystalové struktuře vyvolaných nelineární fononovou vazbou. Soustředíme se také na hledání nových multiferoik se silnou magnetoelektrickou vazbou. Mezi cílené systémy patří mechanicky stlačené tenké vrstvy BaFe12O19 a teoreticky předpovězené nové multiferoikum GdWN3.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2024
Realization period - end
Dec 31, 2026
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Feb 27, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
7,278 thou. CZK
Public financial support
6,932 thou. CZK
Other public sources
346 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 278 CZK thou.
Public support
6 932 CZK thou.
95%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2024 - 31. 12. 2026