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. Vodungbo; C. Baumier; D. P. Bernstein; B. Brauer; V. Cros; S. De Jong; R. Delaunay; A. Fognini; R. Kukreja; S. Lee; V. Lopez-Flores; J. Mohanty; B. Pfau; H. Popescu; M. Sacchi; A. B. Sardinha; F. Sirotti; P. Zeitoun; M. Messerschmidt; J. J Turner; W. F. Schlotter; O. Hellwig; R. Mattana; N. Jaouen; F. Fortuna; Y. Acremann; C. Gutt; H. A. Durr; E. Beaurepaire; C. Boeglin; S. Eisebitt; G. Grubel; J. Luning; J. Stohr; A. O. Scherz

HAL : in2p3-00724499, version 1

DOI : 10.1103/PhysRevLett.108.267403

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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. Baumier^{2, 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. Sacchi^{3, 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. Luning^{2, 3}, J. Stohr, A. O. Scherz

(2012)

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 :	LCP-MR - Laboratoire de chimie physique-matière et rayonnement

3 :	SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL

4 :	Unité Mixte de Physique CNRS/Thales

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

équipe(s) de recherche : CSNSM INSTR

Thème(s)

Physique/Matière Condensée/Science des matériaux

Sciences de l'ingénieur/Matériaux

Mot(s)-clé(s) : FREE-ELECTRON LASER – DYNAMICS


in2p3-00724499, version 1
http://hal.in2p3.fr/in2p3-00724499
oai:hal.in2p3.fr:in2p3-00724499
Contributeur : Christine Hadrossek <>
Soumis le : Mardi 21 Août 2012, 12:35:16
Dernière modification le : Mardi 8 Janvier 2013, 16:32:51