利用明亮软X射线高次谐波源对稀土亚铁磁体进行时间分辨磁散射
光学
2019-11-01 v1 应用物理
摘要
我们展示了首个在Tb的N边(155 eV)处使用台式高亮度高次谐波产生(HHG)源进行的时间分辨X射线共振磁散射(tr-XRMS)实验。与静态X射线成像应用不同,此类光泵浦X射线探测研究对超快驱动激光提出了一系列不同的挑战,因为必须在低重复频率下获得与N边共振的X射线高光子通量,以避免样品热损伤。该实验室级X射线磁衍射仪通过将太瓦级1 um激光场直接在氦中驱动HHG实现,这些激光场由高能kHz重复频率Yb:CaF2放大器后经脉冲压缩获得。驱动场的高峰值功率使我们能够在氦中达到完全相位匹配条件,据我们所知,这产生了100-220 eV光谱范围内最高的光子通量(>2x10^9 photons/s/1% bandwidth)。我们的概念验证tr-XRMS测量以飞秒和纳米分辨率清晰解析了Co/Tb亚铁磁合金中磁畴的时空演化。除超快退磁外,我们观察到磁畴扩展,其畴壁速度与自旋转移矩诱导的畴壁速度相近。所展示的方法为凝聚态系统中各种磁性、轨道和电子有序的具有元素特异性的时间-空间分辨磁散射开辟了新机遇。
引用
@article{arxiv.1910.14263,
title = {Time-resolving magnetic scattering on rare-earth ferrimagnets with a bright soft-X-ray high-harmonic source},
author = {G. Fan and K. Legare and V. Cardin and X. Xie and E. Kaksis and G. Andriukaitis and A. Pugzlys and B. E. Schmidt and J. P. Wolf and M. Hehn and G. Malinowski and B. Vodungbo and E. Jal and J. Luning and N. Jaouen and Z. Tao and A. Baltuska and F. Legare and T. Balciunas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.14263},
year = {2019}
}