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Ultrafast x-ray studies on the non-equilibrium of the magnetic and phononic system in heavy rare-earths

Ultraschnelle Röntgenuntersuchungen des Nichtgleichgewichts der magnetischen und phononischen Systeme in schweren Seltenen Erden

  • In this dissertation the lattice and the magnetic recovery dynamics of the two heavy rare-earth metals Dy and Gd after femtosecond photoexcitation are described. For the investigations, thin films of Dy and Gd were measured at low temperatures in the antiferromagnetic phase of Dy and close to room temperature in the ferromagnetic phase of Gd. Two different optical pump-x-ray probe techniques were employed: Ultrafast x-ray diffraction with hard x-rays (UXRD) yields the structural response of heavy rare-earth metals and resonant soft (elastic) x-ray diffraction (RSXD), which allows measuring directly changes in the helical antiferromagnetic order of Dy. The combination of both techniques enables to study the complex interaction between the magnetic and the phononic subsystems.
  • In dieser Dissertation wird die Relaxationsdynamik des Gitters und der magnetischen Ordnung der zwei schweren, seltenen Erden Dy und Gd nach der Anregung mit femtosekunden Laserpulsen beschrieben. Für diese Untersuchungen wurden dünne Schichten von Dy und Gd bei niedrigen Temperaturen in der antiferromagnetischen Phase von Dy und nahe der Raumtemperatur in der ferromagnetischen Phase von Gd gemessen. Es wurden zwei verschiedene Experimente mittels optischem Anrege- Röntgen Abfrageverfahren durchgeführt, die ultraschnelle Röntgenbeugung mit harten Röntgenstrahlen (UXRD) und die resonante weiche (elastische) Röntgenbeugung (RSXD). Letzteres Verfahren erlaubt es, direkt die Änderungen der helikalen, antiferromagnetischen Ordnung zu messen. Die Kombination beider Techniken ermöglicht es, die komplexe Wechselwirkung zwischen dem magnetischen und dem phononischen Subsystem zu untersuchen.

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Metadaten
Author:Azize Koç
URN:urn:nbn:de:kobv:517-opus4-423282
DOI:https://doi.org/10.25932/publishup-42328
Advisor:Matias Bargheer
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2018
Publishing Institution:Universität Potsdam
Granting Institution:Universität Potsdam
Date of final exam:2018/12/19
Release Date:2019/01/23
Tag:Dynamik; Dysprosium; Gadolinium; Magnetismus; Magnetostriktion; Metalle der seltenen Erden; Nichtgleichgewicht; Wärmetransport; kritischer Exponent; magnetisches und phononisches System; resonante weiche Röntgenbeugung; zeitaufgelöste Röntgenbeugung
critical exponent; dynamics; dysprosium; gadolinium; heat transport; magnetic and phononic system; magnetism; magnetostriction; non-equilibrium; rare-earth metals; resonant soft x-ray diffraction; time-resolved x-ray diffraction
Pagenumber:ii, 117
Organizational units:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
Licence (German):License LogoCreative Commons - Namensnennung, Nicht kommerziell 4.0 International