Ultrafast magnetization enhancement via the dynamic spin-filter effect of type-II Weyl nodes in a kagome ferromagnet

凝聚态物理 铁磁性 磁化 超短脉冲 Weyl半金属 磁性 物理 自旋(空气动力学) 消磁场 自旋极化 飞秒 磁化动力学 克尔效应 材料科学 电子 半金属 量子力学 光学 带隙 激光器 磁场 热力学 非线性系统
作者
Xianyang Lu,Zhiyong Lin,Hanqi Pi,Tan Zhang,Guanqi Li,Yuting Gong,Yu Yan,Xuezhong Ruan,Yao Li,Hui Zhang,Lin Li,Liang He,Jing Wu,Rong Zhang,Hongming Weng,Changgan Zeng,Yongbing Xu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:4
标识
DOI:10.1038/s41467-024-46604-1
摘要

Abstract The magnetic type-II Weyl semimetal (MWSM) Co 3 Sn 2 S 2 has recently been found to host a variety of remarkable phenomena including surface Fermi-arcs, giant anomalous Hall effect, and negative flat band magnetism. However, the dynamic magnetic properties remain relatively unexplored. Here, we investigate the ultrafast spin dynamics of Co 3 Sn 2 S 2 crystal using time-resolved magneto-optical Kerr effect and reflectivity spectroscopies. We observe a transient magnetization behavior, consisting of spin-flipping dominated fast demagnetization, slow demagnetization due to overall half-metallic electronic structures, and an unexpected ultrafast magnetization enhancement lasting hundreds of picoseconds upon femtosecond laser excitation. By combining temperature-, pump fluence-, and pump polarization-dependent measurements, we unambiguously demonstrate the correlation between the ultrafast magnetization enhancement and the Weyl nodes. Our theoretical modelling suggests that the excited electrons are spin-polarized when relaxing, leading to the enhanced spin-up density of states near the Fermi level and the consequently unusual magnetization enhancement. Our results reveal the unique role of the Weyl properties of Co 3 Sn 2 S 2 in femtosecond laser-induced spin dynamics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lange完成签到,获得积分10
1秒前
wfy完成签到,获得积分10
2秒前
fan完成签到,获得积分10
2秒前
聪明蛋挞应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
谨慎小天鹅完成签到,获得积分20
2秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
逆风之灵关注了科研通微信公众号
3秒前
LiangxuanPan发布了新的文献求助10
3秒前
优秀健柏发布了新的文献求助10
3秒前
yyg应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
tan完成签到,获得积分20
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
wenqiu发布了新的文献求助10
3秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
年轻的白梦完成签到 ,获得积分10
3秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
聪明蛋挞应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
4秒前
辛勤的问蕊完成签到 ,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
33完成签到,获得积分10
4秒前
molihuakai应助东山采纳,获得10
4秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
4秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Elsa发布了新的文献求助10
4秒前
DW应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
聪明蛋挞应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
燕子嘻嘻发布了新的文献求助10
6秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7734772
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9285049
关于积分的说明 20168819
捐赠科研通 7312726
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304770
关于科研通互助平台的介绍 2457353
邀请新用户注册赠送积分活动 2314119