Génération d'harmoniques d'ordre élevé pour l'étude de la dynamique des charges et de l'aimantation de films de cobalt

High harmonic generation for the study of the demagnetization dynamics of cobalt films

• Auteur / Autrice : Ahmed Maghraoui
• Direction : Jean-Yves Bigot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 08/04/2015
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Gilliot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Cormier, Fabien Quéré

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ultraviolet lointain

Lasers femtoseconde

Cobalt -- Couches minces

Harmoniques (ondes électriques)

Mots clés libres

Magnéto-optiques

Dynamique d'aimantation

Amplification à dérive de fréquence

Post-compression

Impulsions femtosecondes

Génération d'harmoniques d'ordre élevé

Rayonnement XUV

Accord de phase

Magnetization dynamics

Femtosecond implusions

Harmonic generation

Résumé

L’objectif de cette est de développer une source harmonique permettant de couvrir la gamme d’énergie 50 -70 eV du spectre électromagnétique par la génération d’harmoniques d’ordre élevé dans un gaz rare. Cette source appelée "tabletop" est obtenue à partir d’un système laser femtoseconde basé sur la technique d’amplification à dérive de fréquence. Une telle source permet de réaliser des expériences de dynamique des charges et de l’aimantation aux seuils M des métaux de transition. L’intérêt de sonder la dynamique de l’aimantation dans le domaine des rayons X est la sélectivité chimique sur les éléments. Grâce à la sélectivité chimique, on peut sonder la dynamique des spins des espèces chimiques qui sont responsables du magnétisme. Par exemple, dans un système contenant plusieurs éléments, on peut accéder aux propriétés magnétiques de chacun de ses composants en ajustant l’énergie des photons au seuil d’absorption de l’élément choisi.

The goal of this thesis is to develop an harmonic source to cover the energy range of 50-70 eV of the electromagnetic spectrum by high harmonic generation in a rare gas. This source called "tabletop" is obtained from a femtosecond laser system based on the chirped pulse amplification technique. Such source allows probing the magnetization dynamics at the M-edges of transition metals. The interest to probe the magnetization dynamics with X-rays is the chemical selectivity on the elements. This, one can probe the spin dynamics of the chemical element which are responsible for magnetism. For example, in a system containing several elements, one can reach the magnetic properties of each one of its components by adjusting the photon energy to the absorption edge of the element.