Terahertz Laser Pulse Boosts Interlayer Spin Transfer in Two-Dimensional van der Waals Magnetic Heterostructures
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F23%3A10472829" target="_blank" >RIV/00216208:11310/23:10472829 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=1I9RbD7XuI" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=1I9RbD7XuI</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.3c03000" target="_blank" >10.1021/acs.jpclett.3c03000</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Terahertz Laser Pulse Boosts Interlayer Spin Transfer in Two-Dimensional van der Waals Magnetic Heterostructures
Popis výsledku v původním jazyce
Light-induced ultrafast dynamics in two-dimensional (2D) magnetic systems demonstrate substantial advancements in spintronics. Here, using the real-time time-dependent density functional theory (rt-TDDFT), we applied laser pulses with various frequencies, from terahertz (THz) to optical pulse, to systematically study the interlayer spin transfer dynamics in 2D van der Waals nonmagnetic-ferromagnetic heterostructures, including graphene-Fe3GeTe2 (Gr/FGT) and silicene-Fe3GeTe2 (Si/FGT). Our results demonstrate that low-frequency THz pulses are particularly effective in facilitating interlayer spin injection from the ferromagnetic FGT layers to the Si or Gr layers. On the contrary, high-frequency optical pulses exhibit a minimal influence on this process. Such an effect is attributed to the low-frequency THz pulses inducing in-phase oscillations of the electron charge density around atomic centers, leading to a highly efficient interlayer spin transfer. Our results provide a new insight into ultrafast THz radiation control intralayer spin transfer and magnetic proximity dynamics in the 2D limit.
Název v anglickém jazyce
Terahertz Laser Pulse Boosts Interlayer Spin Transfer in Two-Dimensional van der Waals Magnetic Heterostructures
Popis výsledku anglicky
Light-induced ultrafast dynamics in two-dimensional (2D) magnetic systems demonstrate substantial advancements in spintronics. Here, using the real-time time-dependent density functional theory (rt-TDDFT), we applied laser pulses with various frequencies, from terahertz (THz) to optical pulse, to systematically study the interlayer spin transfer dynamics in 2D van der Waals nonmagnetic-ferromagnetic heterostructures, including graphene-Fe3GeTe2 (Gr/FGT) and silicene-Fe3GeTe2 (Si/FGT). Our results demonstrate that low-frequency THz pulses are particularly effective in facilitating interlayer spin injection from the ferromagnetic FGT layers to the Si or Gr layers. On the contrary, high-frequency optical pulses exhibit a minimal influence on this process. Such an effect is attributed to the low-frequency THz pulses inducing in-phase oscillations of the electron charge density around atomic centers, leading to a highly efficient interlayer spin transfer. Our results provide a new insight into ultrafast THz radiation control intralayer spin transfer and magnetic proximity dynamics in the 2D limit.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10403 - Physical chemistry
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GX19-27551X" target="_blank" >GX19-27551X: ADORable katalyzátory</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2023
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Physical Chemistry Letters
ISSN
1948-7185
e-ISSN
1948-7185
Svazek periodika
14
Číslo periodika v rámci svazku
50
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
7
Strana od-do
11274-11280
Kód UT WoS článku
001129001900001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85180085616