主讲人：成昭华 研究员（中国科学院物理研究所）
题目：超快自旋动力学从飞秒磁学到阿秒磁学
时间：2025年10月17日（星期五）上午10:00
地点：格致楼3016
邀请人：刘小晰 刘青芳
报告摘要：
自旋对外加磁场、电场或光场的响应时间尺度可从毫秒跨越到阿秒量级，到目前为止，人们对纳秒量级以上的自旋动力学的研究已经相当完善，正在逐步开展飞秒尺度下的自旋动力学研究。物质磁性的起源于磁性离子直接交换作用，直接交换作用能量在10-1eV量级，对应的时间尺度在亚飞秒量级。当前常规磁性测量手段无法实现如此短的时间分辨，因此从动力学角度研究磁性起源面临着挑战，对阿秒尺度下的自旋动力学的研究则刚刚开始。
阿秒激光具有高重复频率、高光子能量、高通量及极短脉宽的特点，是研究超快自旋动力学时间分辨最高的光源。利用阿秒激光与磁学研究的结合，可以形成一个全新的学科-阿秒磁学，具有明显的特色和不可取代性，其主要特色是：1）在亚飞秒到阿秒量级时间尺度下的超快自旋动力学，可以从动力学角度探索磁有序的最根本起源，突破现有磁性量子理论框架；2）利用超短阿秒激光脉冲可以同步操控自旋状态，克服目前激光无法同步操控自旋的技术瓶颈，最终达到光子与自旋相互作用时间分辨的物理极限；3）阿秒激光的光子能量在20-70 eV, 正好对应于过渡族磁性元素的M边带跃迁能量，可实现过渡族磁性元素分辨、自旋和轨道磁矩分辨，为单独研究体系中不同组分对磁性及动力学贡献提供独特信息，还可以与同步辐射光源L边带跃迁研究（XMCD）形成互补。此外，阿秒磁学对发展自旋电子器件超快操纵极限技术乃至开发新一代新型信息存储器件也具有重要意义。
本报告将介绍超快自旋动力学主要进展及存在的问题，阿秒磁学研究的机遇与挑战，并对未来阿秒磁学发展提出展望。
个人简介：
成昭华，中科院物理所研究员，博士生导师，课题组长，国家杰出青年基金获得者，中科院百人计划入选者。1990年和1993年先后获得兰州大学学士和硕士学位，1996年获得中国科学院物理研究所凝聚态物理博士学位。1996-2000年，分别在德国马普金属研究所和加拿大Dalhousie大学物理系从事博士后研究。主要从事磁性纳米结构与飞秒磁性研究。在Adv. Mater., Phys. Rev. Lett., Nature Communications, Nano. Lett., PNAS, Phys. Rev.B.等国际主要学术刊物上发表论文300余篇，发表的论文中被他人引用5000余次, 国际学术会议特邀报告30余次，申请国家发明专利3项。获第九届中国青年科技奖，北京市科学技术一等奖，1997年中国物理学会叶企孙物理奖、国家教委科技进步二等奖。目前主要学术兼职包括中国电子学会理事、会士、应用磁学分会主任委员，中国稀土学会稀土永磁专业委员会副主任委员，中国核物理学会穆斯堡尔专业委员会副主任委员和IEEE Magnetic Society Senior Member等。
