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Investigating Coherent Magnetization Control with Ultrashort THz Pulses

Xuan, Liu und Jal, Emmanuelle und Delaunay, Renaud und Jarrier, Romain und Sorin Chiuzbaian, Gheorghe und Malinowski, Grégory und Golz, Torsten und Zapolnova, Ekaterina und Pan, Rui und Stojanovic, Nikola und Luning, Jan und Vodungbo, Boris (2021) Investigating Coherent Magnetization Control with Ultrashort THz Pulses. Applied Sciences. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/app12031323. ISSN 2076-3417.

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Kurzfassung

Coherent terahertz control of magnetization dynamics is an area of current interest due to its great potential for the realization of magnetization control on ultrafast timescales in commercial devices. Here we report on an experiment realized at the THz beamline of the free electron laser FLASH at DESY which offers a tunable terahertz radiation source and spontaneously synchronized free-electron laser X-ray pulses to resonantly probe the magnetization state of a ferromagnetic film. In this proof-of-principle experiment, we have excited a thin Permalloy film at different THz wavelengths and recorded the induced magnetization dynamics with photons resonantly tuned to the Ni M2,3 absorption edge. For THz pump pulses including higher orders of the undulator source we observed demagnetization dynamics, which precise shape depended on the employed fundamental wavelength of the undulator source. Analyzing the shape in detail, we can reconstruct the temporal profile of the electric field of the THz pump pulse. This offers a new method for the realization of an in-situ terahertz beamline diagnostic which will help researchers to adjust the pulse characteristics as needed, for example, for future studies of THz induced coherent control of magnetization dynamics.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/188281/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Investigating Coherent Magnetization Control with Ultrashort THz Pulses
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Xuan, LiuLaboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement (LPCMR), Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 75252 Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jal, EmmanuelleLaboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement (LPCMR), Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 75252 Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Delaunay, RenaudLaboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement (LPCMR), Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 75252 Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jarrier, RomainLaboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement (LPCMR), Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 75252 Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sorin Chiuzbaian, GheorgheLaboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement (LPCMR), Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 75252 Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Malinowski, GrégoryInstitut Jean Lamour (UMR 7198), Université de Lorraine, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 54011 Nancy, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Golz, TorstenDeutsches Elektronen-Synchrotron, 22607 Hamburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zapolnova, EkaterinaDeutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pan, RuiDeutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stojanovic, NikolaDLR, Institut für Optische SensorsystemeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Luning, JanLaboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement (LPCMR), Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 75252 Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vodungbo, BorisLaboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement (LPCMR), Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 75252 Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 Dezember 2021
Erschienen in:Applied Sciences
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.3390/app12031323
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2076-3417
Status:veröffentlicht
Stichwörter:X-ray free electrons laser; ultrafast demagnetization; terahertz radiations
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - OptoRob [SY]
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme > Terahertz- und Laserspektroskopie
Hinterlegt von: Stojanovic, Nikola
Hinterlegt am:15 Sep 2022 09:45
Letzte Änderung:19 Sep 2022 09:46

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