Disparate ultrafast dynamics of itinerant and localized magnetic moments in gadolinium metal

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F15%3A10313488" target="_blank" >RIV/00216208:11320/15:10313488 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://dx.doi.org/10.1038/ncomms9262" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1038/ncomms9262</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.1038/ncomms9262" target="_blank" >10.1038/ncomms9262</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Disparate ultrafast dynamics of itinerant and localized magnetic moments in gadolinium metal

Popis výsledku v původním jazyce

The Heisenberg-Dirac intra-atomic exchange coupling is responsible for the formation of the atomic spin moment and thus the strongest interaction in magnetism. Therefore, it is generally assumed that intra-atomic exchange leads to a quasi-instantaneous aligning process in the magnetic moment dynamics of spins in separate, on-site atomic orbitals. Following ultrashort optical excitation of gadolinium metal, we concurrently record in photoemission the 4f magnetic linear dichroism and 5d exchange splitting. Their dynamics differ by one order of magnitude, with decay constants of 14 versus 0.8 ps, respectively. Spin dynamics simulations based on an orbital-resolved Heisenberg Hamiltonian combined with first-principles calculations explain the particular dynamics of 5d and 4f spin moments well, and corroborate that the 5d exchange splitting traces closely the 5d spin-moment dynamics. Thus gadolinium shows disparate dynamics of the localized 4f and the itinerant 5d spin moments, demonstratin

Název v anglickém jazyce

Disparate ultrafast dynamics of itinerant and localized magnetic moments in gadolinium metal

Popis výsledku anglicky

The Heisenberg-Dirac intra-atomic exchange coupling is responsible for the formation of the atomic spin moment and thus the strongest interaction in magnetism. Therefore, it is generally assumed that intra-atomic exchange leads to a quasi-instantaneous aligning process in the magnetic moment dynamics of spins in separate, on-site atomic orbitals. Following ultrashort optical excitation of gadolinium metal, we concurrently record in photoemission the 4f magnetic linear dichroism and 5d exchange splitting. Their dynamics differ by one order of magnitude, with decay constants of 14 versus 0.8 ps, respectively. Spin dynamics simulations based on an orbital-resolved Heisenberg Hamiltonian combined with first-principles calculations explain the particular dynamics of 5d and 4f spin moments well, and corroborate that the 5d exchange splitting traces closely the 5d spin-moment dynamics. Thus gadolinium shows disparate dynamics of the localized 4f and the itinerant 5d spin moments, demonstratin

Druh

J_x - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)

CEP obor

BM - Fyzika pevných látek a magnetismus

OECD FORD obor

—

Projekt

<a href="/cs/project/GJ15-08740Y" target="_blank" >GJ15-08740Y: Generování spinových proudů na femtosekundové časové škále</a><br>

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2015

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Nature Communications

ISSN

2041-1723

e-ISSN

—

Svazek periodika

6

Číslo periodika v rámci svazku

September

Stát vydavatele periodika

GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

Počet stran výsledku

8

Strana od-do

—

Kód UT WoS článku

000363018000002

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-84941591706