飞秒激光诱导的超快自旋动力学过程突破了亚皮秒量级的磁化翻转,实现了飞秒量级自旋的操控。因此,超快自旋动力学对现代磁存储工业和逻辑运算器件的超快读写等潜在应用都具有至关重要的意义。在磁存储介质中,稀土过渡亚铁磁合金（RE-TM）因具有特殊的磁行为,并且能够实现存储器低功耗、高密度等性能,而被广泛研究。RE-TM合金的飞秒激光诱导的超快自旋动力学过程与铁磁金属不同的是出现较慢的两步退磁现象,归因于RE的4f局域化电子和TM的3d巡游电子对飞秒激光的激发具有不同的响应时间以及自旋轨道耦合与原子间交换相互作用的影响。虽然国内外科研团队对其超快过程进行了大量的实验和理论计算,但其超快退磁过程的微观物理机制尚未清晰。因此,本文系统地研究了DyFe合金薄膜光诱导的超快退磁过程,通过改变Dy的成分和退火温度,研究了超快过程中4f电子的自旋-晶格耦合强度以及3d-4f电子的交换耦合作用对超快退磁的调制作用。具体研究内容如下:第一,通过改变Dy的成分,可改变DyFe合金系统的自旋轨道耦合以及3d-4f电子的交换耦合作用,我们利用时间分辨磁光克尔仪系统地测量了不同成分的DyxFe1-x合金薄膜超快退磁过程。对于低Dy掺杂样品,超快退磁的时间都在1皮秒内完成,随后伴随着几个皮秒内的磁化恢复,归因于热量在电子、3d自旋和声子热库中的传输。对于高Dy掺杂样品,超快退磁出现两步退磁现象,分别是快退磁和慢退磁两部分。其快退磁部分仍然由3d自旋主导,快退磁时间随Dy成分的增加显示非单调变化,而慢退磁时间随Dy成分的增加而减小。由于Dy原子深壳层的4f电子通过亚晶格间耦合作用参与了退磁过程,并再次加热了3d自旋,从而出现两步退磁现象;随着Dy成分的增加,自旋轨道耦合增强,增加了热量传递的速率,因此慢退磁时间减小。我们通过四温度模型对实验数据进行了计算得出实验结果和理论计算一致。第二,为了进一步探索两步退磁现象的物理机制,我们选择了三个高Dy掺杂的DyxFe1-x薄膜样品进行了退火处理。对于x=0.26和0.30的样品,随着退火温度的增加,其磁化动力学过程出现了二步退磁到一步退磁的转变,这是由于退火导致TM成分的析出,从而3d自旋主导了退磁过程。当x=0.38,随着退火温度的增加,其磁化动力学过程一直呈现二步退磁,其慢退磁时间随着退火温度增加而增加。这是由于高Dy掺杂导致Fe原子间交换耦合大大减弱,进一步退火更导致自旋晶格耦合的减弱,使得热量由自旋向晶格的传输变缓。最后,我们通过四温度模型进行计算,得到的计算结果与实验结果自洽。我们利用时间分辨磁光克尔效应仪测量了制备态和退火后的DyFe合金薄膜的超快自旋动力学,并发现了自旋轨道耦合和原子间交换相互作用对其超快退磁过程的竞争调制关系,丰富了我们对超快退磁机制的认知和理解。