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
(1)
,
C. Baumier
(2, 3)
,
D. P. Bernstein
,
B. Brauer
,
V. Cros
(4)
,
S. de Jong
,
R. Delaunay
(2)
,
A. Fognini
,
R. Kukreja
,
S. Lee
,
V. Lopez-Flores
,
J. Mohanty
,
B. Pfau
,
H. Popescu
(3)
,
Maurizio Sacchi
(3, 5)
,
A. B. Sardinha
(1)
,
F. Sirotti
(3)
,
Philippe Zeitoun
(1)
,
M. Messerschmidt
,
J. J Turner
,
W. F. Schlotter
,
O. Hellwig
,
R. Mattana
(4)
,
N. Jaouen
(3)
,
F. Fortuna
(6)
,
Y. Acremann
,
C. Gutt
,
H. A. Durr
,
E. Beaurepaire
(7)
,
C. Boeglin
(7)
,
S. Eisebitt
,
G. Grubel
,
J. Luning
(2, 3)
,
J. Stohr
,
A. O. Scherz
1
LOA -
Laboratoire d'optique appliquée
2 LCPMR - Laboratoire de Chimie Physique - Matière et Rayonnement
3 SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL
4 Laboratoire Albert Fert (ex-UMPhy Unité mixte de physique CNRS/Thales)
5 INSP - Institut des Nanosciences de Paris
6 CSNSM INSTR
7 IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
2 LCPMR - Laboratoire de Chimie Physique - Matière et Rayonnement
3 SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL
4 Laboratoire Albert Fert (ex-UMPhy Unité mixte de physique CNRS/Thales)
5 INSP - Institut des Nanosciences de Paris
6 CSNSM INSTR
7 IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
Th. Wang
- Fonction : Auteur
Dl. Zhu
- Fonction : Auteur
B. Wu
- Fonction : Auteur
C. Graves
- Fonction : Auteur
S. Schaffert
- Fonction : Auteur
T. Rander
- Fonction : Auteur
L. Muller
- Fonction : Auteur
B. Vodungbo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 4340
- IdHAL : boris-vodungbo
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- IdRef : 130370444
D. P. Bernstein
- Fonction : Auteur
B. Brauer
- Fonction : Auteur
S. de Jong
- Fonction : Auteur
R. Delaunay
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1028138
- IdHAL : renaud-delaunay
- ORCID : 0000-0002-2014-5632
A. Fognini
- Fonction : Auteur
R. Kukreja
- Fonction : Auteur
S. Lee
- Fonction : Auteur
V. Lopez-Flores
- Fonction : Auteur
J. Mohanty
- Fonction : Auteur
B. Pfau
- Fonction : Auteur
Maurizio Sacchi
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : maurizio-sacchi
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Philippe Zeitoun
- Fonction : Auteur
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M. Messerschmidt
- Fonction : Auteur
J. J Turner
- Fonction : Auteur
W. F. Schlotter
- Fonction : Auteur
O. Hellwig
- Fonction : Auteur
R. Mattana
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : mattana-richard
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N. Jaouen
- Fonction : Auteur
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F. Fortuna
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : franck-fortuna
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Y. Acremann
- Fonction : Auteur
C. Gutt
- Fonction : Auteur
H. A. Durr
- Fonction : Auteur
S. Eisebitt
- Fonction : Auteur
G. Grubel
- Fonction : Auteur
J. Luning
- Fonction : Auteur
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- IdRef : 151360596
J. Stohr
- Fonction : Auteur
A. O. Scherz
- Fonction : Auteur
Résumé
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.