Xuan, Liu and Jal, Emmanuelle and Delaunay, Renaud and Jarrier, Romain and Sorin Chiuzbaian, Gheorghe and Malinowski, Grégory and Golz, Torsten and Zapolnova, Ekaterina and Pan, Rui and Stojanovic, Nikola and Luning, Jan and 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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Abstract
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.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/188281/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Investigating Coherent Magnetization Control with Ultrashort THz Pulses | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 21 December 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Applied Sciences | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.3390/app12031323 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2076-3417 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | X-ray free electrons laser; ultrafast demagnetization; terahertz radiations | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R SY - Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - OptoRob [SY] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Optical Sensor Systems > Terahertz and Laser Spectroscopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Stojanovic, Nikola | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 15 Sep 2022 09:45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 19 Sep 2022 09:46 |
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