Institut des
NanoSciences de Paris
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Expérience pompe-sonde fs : effet Kerr résolu spatialement et temporellement

Contacts : Catherine Gourdon, Laura Thevenard

Ce dispositif d’effet Kerr résolu en temps (pompe-sonde) permet une mesure des trois composantes dynamiques de l’aimantation sur une fenêtre de 12ns, sous champ et à froid. Il est couplé à un dispositif d’imagerie polarisée qui permet de visualiser tâches pompe et sonde et d’observer les domaines magnétiques par effet Kerr.

- laser Ti:Sapphire MIRA pompé par un Verdi 10W (Coherent), fréquence de répétition 76 MHz, largeur d’impulsion à l’échantillon 200fs
- ligne à retard Newport 4ns triplée en 12ns
- modulation des faisceaux pompe et sonde
- objectif monté sur une platine 3 axes PiézoConcept 300x300x300µm
- détection par un pont de diodes dont le signal différence amplifié est envoyé sur une détection synchrone Signal Recovery 7270 : rotation de polarisation détectable 0.1 µrad
- imagerie quasi-statique à l’aide d’une caméra CCD Andor Clara à intensificateur de brillance, avec possibilité de déclenchement externe de l’acquisition d’image. Il est également possible d’effectuer des expériences de micro-spectroscopie en sélectionnant le signal d’une partie de l’image et en l’analysant dans un spectromètre

- échantillon refroidi par contact dans un cryostat Oxford Microstat BT HiRes II à pilier (4-300 K)

- champs magnétiques perpendiculaires au plan :

  • électro-aimant délivrant jusqu’à 60mT
  • bobine supraconductrice délivrant jusqu’à 6T

- champs magnétiques planaires :

  • dipôle tournant CAYLAR refroidi à air délivrant jusqu’à 500mT
  • solenoïde maison délivrant jusqu’à 50mT

Ce dispositif est par exemple utilisé pour étudier la dynamique d’aimantation induite par des impulsions optiques, ou des trains d’onde acoustique :

a) Shihab et al., APL ’15 Effet Kerr résolu en temps mesuré sur une couche mince de GaMnAsP,(b) [P. Kuszeswki PhD Cartographie de la déformation induite par une onde acoustique de surface fsaw=452MHz émise par un transducteur (IDT), et photographie de l’échantillon indiquant la zone sondée.

 

[Avril 2020]