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Physical Review Letters 108 (2012) 267403
Femtosecond Single-Shot Imaging of Nanoscale Ferromagnetic Order in Co/Pd Multilayers Using Resonant X-Ray Holography
Th. Wang, Dl. Zhu, B. Wu, C. Graves, S. Schaffert, T. Rander, L. Muller, B. Vodungbo1, C. Baumier2, 3, D. P. Bernstein, B. Brauer, V. Cros4, S. De Jong, R. Delaunay2, A. Fognini, R. Kukreja, S. Lee, V. Lopez-Flores, J. Mohanty, B. Pfau, H. Popescu3, M. Sacchi3, 5, A. B. Sardinha1, F. Sirotti3, P. Zeitoun1, M. Messerschmidt, J. J Turner, W. F. Schlotter, O. Hellwig, R. Mattana4, N. Jaouen3, F. Fortuna6, Y. Acremann, C. Gutt, H. A. Durr, E. Beaurepaire7, C. Boeglin7, S. Eisebitt, G. Grubel, J. Luning2, 3, J. Stohr, A. O. Scherz

We present the first single-shot images of ferromagnetic, nanoscale spin order taken with femtosecond x-ray pulses. X-ray-induced electron and spin dynamics can be outrun with pulses shorter than 80 fs in the investigated fluence regime, and no permanent aftereffects in the samples are observed below a fluence of 25 mJ/cm(2). Employing resonant spatially muliplexed x-ray holography results in a low imaging threshold of5 mJ/cm(2). Our results open new ways to combine ultrafast laser spectroscopy with sequential snapshot imaging on a single sample, generating a movie of excited state dynamics.
1 :  LOA - Laboratoire d'optique appliquée
2 :  LCPMR - Laboratoire de Chimie Physique - Matière et Rayonnement
3 :  SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL
4 :  UMP CNRS/THALES - Unité mixte de physique CNRS/Thalès
5 :  INSP - Institut des Nanosciences de Paris
6 :  CSNSM - Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse
7 :  IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
Physique/Matière Condensée/Science des matériaux

Sciences de l'ingénieur/Matériaux