飞秒激光作用下铁磁薄膜的热化动力学分析

为了研究铁磁薄膜材料在飞秒激光作用下的热化动力学过程,采用有限差分法对三温(3T)模型进行了数值求解,并结合飞秒抽运探测实验进行了分析。引进一个相当于自旋比热容常数的系数来描述自旋比热随自旋温度的变化趋势,对其合理性进行了详细研究。首先对镍铁合金薄膜在抽运激光下反射率变化进行了测量和模拟,修正后的模型模拟结果和实验结果吻合得较好,进一步研究了反射率变化峰值随激光功率的变化情况;其次对不同厚度的镍薄膜的超快热化动力学进行了分析,当薄膜厚度小于光透深度时,电子、自旋的峰值温度以及系统达到平衡时的温度显著升高,当薄膜厚度大于光透深度时,薄膜厚度的增大对热化动力学过程影响不大。