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| 1 | 磁性纳米结构中由激光引起的超快自旋动力学研究显示文摘以单个磁性中心的NiO以及由Co和Ni等元素构成的双磁性中心的纳米结构为例,总结了近年所做的主要工作.为了在理论上实现磁性纳米结构中的超快自旋翻转和转移,提出了一种称为Λ进程(Λprocess)的超快自旋转换机理.在实际计算中,首先采用量子化学第一性原理计算得到磁性纳米结构中精确的隙间d电子态,然后考虑外加磁场和自旋轨道耦合分析磁性原子中的自旋局域化程度,最后引入激光脉冲项,研究在其作用下材料的自旋态经由Λ进程实现转换的时间历程.研究结果表明自旋翻转和转移可以在线偏振光的作用下在亚皮秒的时间尺度内完成.为了进一步实现对磁性分子自旋操控的检测和监控,采用附加于磁性中心上的CO分子对磁性分子进行标记.计算得到的与自旋态相关的C—O键振动频率表明自旋操控可以较容易地经由红外光谱实验间接监控. | 李春 杨帆 Georgios Lefkidis Wolfgang Hubner | 2011 | 物理学报2011，60，1： | 2 |
| 2 | Strain-modulated ultrafast magneto-optic dynamics of graphene nanoflakes decorated with transition-metal atoms显示文摘We perform first-principles calculations and coherent laser-matter interaction analyses to investigate the laser-induced ultrafast spin flip on graphene nanoflakes(GNFs)with transition metal elements attached on the boundary[TM&GNFs(TM=Fe,Co,Ni)].It is shown that the spin-flip process on TM&GNFs is highly influenced by the involved element species and the position attached to the nanoflakes.Furthermore,taking Ni&GNF as an example,the first-principles tensile test predicts that the variation of the C-Ni bond length plays an important role in the spin density distribution,especially for the low-lying magnetic states,and can therefore dominate the spin-flip processes.The fastest spin-flip scenario is achieved within 80 fs in a Ni&GNF structure under 10%tensile strain along the C-Ni bond.The local deformation modulation of spin flip provides the precursory guidance for further study of ultrafast magnetization control in GNFs,which could lead to potential applications in future integrated straintronic devices. | 张一鸣 刘景 李春 金蔚 Georgios Lefkidis Wolfgang Hubner | 2021 | Chinese Physics B2021，30，9： | 0 |
| 3 | Fe_(m)B_(20)(m=1,2)团簇中超快自旋动力学的第一性原理研究显示文摘利用量子化学第一性原理计算,对FeB_(20)和Fe_(2)B_(20)团簇的几何构型、电子结构以及由激光诱导的超快自旋动力学进行了研究.计算结果发现,Fe B20团簇中Fe原子倾向吸附于B20管内,而Fe_(2)B_(20)团簇的两个Fe原子分居管内外时更稳定.后者由于磁原子个数的增多,引入了更多的d电子态而表现出结构整体能级的下移;同时,由于该结构两磁原子吸附环境的不同,使得其能态具有不同自旋局域的可能性.基于体系所得多体电子基态和激发态,在特定激光脉冲诱导下,在两个团簇上均实现了亚皮秒时间尺度内的超快自旋翻转和自旋交叉两种动力学过程.其中前者均可逆,且保真度都高达89.7%及以上,后者保真度略低,均在78%及以下.另外,在Fe_(2)B_(20)团簇上,实现了两个Fe原子之间的超快自旋转移动力学,其所需激光能量由于初末态较大的能级差和较多的中间态参与而较之其他动力学最高.本文工作为吸附磁原子的管状硼团簇体系上所实现的超快自旋动力学功能进行了预测,可望对其未来的实验实现以及相关自旋逻辑功能器件的设计和应用提供理论指导. | 卢欣 谢孟琳 刘景 金蔚 李春 Georgios Lefkidis Wolfgang Hübner | 2021 | 物理学报2021，70，12： | 0 |
| 4 | 线性磁性分子离子中由激光诱导的超快自旋转移显示文摘通过由激光诱导的A进程,很多分子磁性体系中涉及的退磁、自旋翻转或自旋转移过程在理论上得以实现.本文针对具有线性构型的磁性分子离子,应用量子化学从头计算与自编程序相结合的方法,实现了具有线性构型的双磁性中心分子体系[Fe-O-Co]^+中基于A进程的超快自旋转移,且电子占据的转移率达到90%以上.本文的理论研究结果表明,采用改变磁场方向的方法来增强体系的磁晶各向异性,可以避免为提高自旋转移能力而额外增加桥接原子在实际应用中的复杂性,同时也可明显提高电子占据的转移率. | 李春 张少斌 金蔚 Georgios Lefkidis Wolfgang Hubner | 2012 | 物理学报2012，61，17： | 0 |
| 5 | 双磁性中心内嵌富勒烯Y^(2)C^(2)@C^(82)-C^(2)(1)中的超快自旋动力学行为显示文摘自旋翻转和自旋转移是实现基于内嵌富勒体系自旋逻辑功能器件设计的先决条件.本文以双磁性中心内嵌富勒烯Y_2C_2@C8_2-C_2(1)体系为例,采用第一性原理计算方法,结合Λ进程理论模型和自编的遗传算法程序,在该内嵌富勒烯体系中分别实现了亚皮秒时间尺度内的自旋翻转和自旋转移过程.计算结果表明,优化后的内嵌Y_2C_2团簇结构和实验得到的各项数据基本吻合,并且会对外部的C8_2-C_2(1)笼结构产生一定的排斥力,但由于富勒烯笼状结构具有很强的稳定性,所以整个体系仍然保持碳笼结构的完整性.通过对自旋密度分布与激光脉冲作用下自旋期望值演化的具体分析,经由Λ进程的自旋翻转是基于两个Y元素的整体自旋翻转;自旋转移则源自两个磁性中心以及碳笼之间在激光脉冲作用下的自旋密度重新分布.本文结果揭示了Y_2C_2@C8_2-C_2(1)体系中的超快自旋动力学机理,可望为基于实际内嵌富勒烯分子的自旋逻辑功能器件设计提供理论依据. | 黄瑞 李春 金蔚 Georgios Lefkidis Wolfgang Hübner | 2019 | 物理学报2019，68，2： | 0 |
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