太赫兹脉冲诱导FePS₃中的长寿命亚稳态磁化

在量子材料科学的前沿研究中，近期发表于《自然》的论文《Terahertz field-induced metastable magnetization near criticality in FePS₃》展示了一项令人振奋的发现。由Batyr Ilyas及其团队领衔的这项研究，揭示了如何使用强度极高的太赫兹（THz）脉冲在铁磷硫（FePS₃）材料中诱导出一种长寿命的亚稳态磁化。

FePS₃是一种已知具有反铁磁特性的层状材料，其中晶格中的相邻自旋方向相反。这一特性使FePS₃成为磁性研究的有趣对象，特别是在自旋电子学和量子计算中的潜在应用。理解外场如何影响FePS₃的磁性状态有助于推动利用其独特特性的新技术的发展。

在这项研究中，研究人员使用强度很高的THz脉冲来探测和操纵FePS₃的磁性状态。太赫兹辐射位于电磁波谱中的微波和红外区域之间，特别适合研究和影响复杂材料的动态而不会显著加热它们。这一非热效应对维持量子材料的状态平衡至关重要。

该论文的主要发现是THz脉冲在FePS₃中诱导出一种亚稳态磁化。亚稳态是一种在有限时间内稳定的状态，然后最终过渡到更稳定的状态。值得注意的是，FePS₃中诱导的亚稳态磁化持续超过2.5毫秒，在磁性现象的背景下，这是一个相当长的时间。研究发现，随着温度接近反铁磁转变点（Néel温度），这种亚稳态变得更加稳定。