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Pudell, J. ; Maznev, A. A. ; Herzog, M. ; Kronseder, Matthias ; Back, Christian H. ; Malinowski, G. ; von Reppert, A. ; Bargheer, M.

Layer specific observation of slow thermal equilibration in ultrathin metallic nanostructures by femtosecond X-ray diffraction

Pudell, J., Maznev, A. A., Herzog, M., Kronseder, Matthias , Back, Christian H. , Malinowski, G. , von Reppert, A. und Bargheer, M. (2018) Layer specific observation of slow thermal equilibration in ultrathin metallic nanostructures by femtosecond X-ray diffraction. Nature Communications 9, S. 3335.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 28 Jul 2021 17:09
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.46889


Zusammenfassung

Ultrafast heat transport in nanoscale metal multilayers is of great interest in the context of optically induced demagnetization, remagnetization and switching. If the penetration depth of light exceeds the bilayer thickness, layer-specific information is unavailable from optical probes. Femtosecond diffraction experiments provide unique experimental access to heat transport over single digit ...

Ultrafast heat transport in nanoscale metal multilayers is of great interest in the context of optically induced demagnetization, remagnetization and switching. If the penetration depth of light exceeds the bilayer thickness, layer-specific information is unavailable from optical probes. Femtosecond diffraction experiments provide unique experimental access to heat transport over single digit nanometer distances. Here, we investigate the structural response and the energy flow in the ultrathin double-layer system: gold on ferromagnetic nickel. Even though the excitation pulse is incident from the Au side, we observe a very rapid heating of the Ni lattice, whereas the Au lattice initially remains cold. The subsequent heat transfer from Ni to the Au lattice is found to be two orders of magnitude slower than predicted by the conventional heat equation and much slower than electron-phonon coupling times in Au. We present a simplified model calculation highlighting the relevant thermophysical quantities.



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Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftNature Communications
Verlag:Springer
Ort der Veröffentlichung:LONDON
Band:9
Seitenbereich:S. 3335
Datum20 August 2018
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Entpflichtete oder im Ruhestand befindliche Professoren > Lehrstuhl Professor Back > Arbeitsgruppe Christian Back
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1038/s41467-018-05693-5DOI
Stichwörter / KeywordsTHIN MAGNETIC LAYERS; OPTICAL-EXCITATION; HEAT-CAPACITY; ELECTRON; GOLD; DYNAMICS;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-468898
Dokumenten-ID46889

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