Institut des
NanoSciences de Paris
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Effet Kerr ultra-rapide résolu en temps

Contact :, 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 4ns, 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
- modulation des faisceaux pompe et sonde
- 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 dans GaMnAs (Shihab et al., APL ’15). Il peut éventuellement être couplé à une mesure du déplacement de la surface induit par des impulsions acoustiques picosecondes (Thevenard et al., PRB ’10).

Effet Kerr résolu en temps mesuré sur une couche mince de GaMnAsP en champ nul, et à T=12K.

 

[Mai 2016]