朗道-栗弗席兹-吉尔伯特(Landau-Lifshitz-Gilbert, 或简写成LLG)方程是磁动力学唯象理论的基础。LLG方程已被成功地用来描述多尺度的磁矩运动规律，包括感知地磁场的生物指南针，存储信息的磁硬盘，磁孤子和孤立波等。LLG方程里面最重要的参数是Gilbert阻尼系数α，它刻画的是磁系统角动量和能量的耗散。因此，一个根深蒂固的观念认为α必须大于零。材料的Gilbert阻尼系数越小，它的品质因子越高。高品质因子的磁性材料对磁学和自旋电子学的发展至关重要。钇铁石榴石(yttrium iron garnet, 或简写成YIG)是目前已知的具有最低阻尼系数的材料(α~10^-5)，但是它的品质因子仍然远低于光学，声学和超导材料。一般而言，产生磁阻尼的原因包括自旋-轨道耦合，自旋-晶格相互作用，界面双磁子散射等机制。这些广泛存在的物理过程阻碍了人们在材料中实现更低的阻尼系数。因此，如何进一步地减小α是一个有趣且困难的问题。

过去的十年见证了微波腔自旋电子学(cavity spintronics, 或简写成CS)的兴起。CS聚焦的是微波腔光子和自旋波的共振耦合。最近涌现的一个趋势是激光光子与自旋波的非共振耦合，给这个领域带来了新的机会：包括非互易布里渊光散射，微波-光学转化，自旋波的激光冷却等。在这些研究中，自旋波通常被当做一个标量(通过Holstein-Primakoff变换)，这样的近似处理对小角度的磁矩运动是合适的。然而，当磁矩的运动角很大的时候，自旋波近似就不再是一个好的描述。

本文研究了太赫兹光学腔中三束正交的圆偏振激光与亚微米磁体的相互作用。计算表明，在远蓝失谐(far-blue detuning)条件下，激光诱导的力矩严格呈现Gilbert形式，并具有负的阻尼系数。进一步地，我们发现，在一定条件下光学诱导力矩可以克服磁矩的内秉阻尼(intrinsic damping)，并造成磁矩的完全翻转。磁矩的含时翻转过程可以用Walker ansatz很好的描述(Walker ansatz最初用来描述180°磁畴壁的磁矩空间分布)。最后，我们讨论了相关的材料参数和实验条件来验证我们的理论预言。该工作对深刻理解LLG方程以及通过磁光调控磁品质因子具有重要意义。

此项研究得到了国家自然科学基金的资助。

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Phys. Rev. B 105, 064418 (2022).