Abstrait
Le contrôle optique non thermique de l'ordre magnétique ouvre la voie à des technologies de l'information ultrarapides et économes en énergie. Bien que la manipulation optique du magnétisme dans les métaux ait fait l'objet de nombreuses études, les effets démontrés expérimentalement se sont jusqu'à présent limités à des dynamiques induites par la chaleur ou à des mécanismes dépendant de l'hélicité. Nous présentons ici un contrôle non thermique ultrarapide de l'ordre de spin dans des nitrures antiperovskites antiferromagnétiques non colinéaires à base de manganèse, Mn₃NiN et Mn₃GaN, obtenu uniquement par l'orientation de polarisation d'impulsions laser femtosecondes polarisées linéairement. Grâce à des expériences de pompe-sonde magnéto-optiques résolues en temps, basées sur l'effet Voigt, nous observons des variations de l'ordre magnétique inférieures à la picoseconde, suivies d'une relaxation picoseconde. La réponse magnéto-optique dépend de l'orientation relative des plans de polarisation de la pompe et de la sonde, avec une dépendance à la polarisation linéaire atteignant 95 %, une valeur inédite pour les aimants métalliques. Ce phénomène est observé dans deux matériaux différents et persiste sur une large gamme de longueurs d'onde d'excitation, de fluences et de températures, ce qui démontre sa robustesse. L'analyse de symétrie et la modélisation microscopique indiquent que les couples induits optiquement ne suffisent pas à expliquer pleinement la dynamique observée. Nous proposons donc la formation, induite par laser, d'états transitoires de spin en spirale comme mécanisme d'excitation possible.
Partager l'article
