Stimulated resonant inelastic X-ray scattering in a solid - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Communications Physics Année : 2022

Stimulated resonant inelastic X-ray scattering in a solid

Daniel Higley
Zhao Chen
  • Fonction : Auteur
Martin Beye
Markus Hantschmann
  • Fonction : Auteur
Alex Reid
Virat Mehta
  • Fonction : Auteur
Olav Hellwig
Georgi Dakovski
  • Fonction : Auteur
Ankush Mitra
  • Fonction : Auteur
Robin Engel
Tim Maxwell
Yuantao Ding
Stefano Bonetti
Maximilian Bucher
  • Fonction : Auteur
Sebastian Carron
  • Fonction : Auteur
Tyler Chase
  • Fonction : Auteur
Roopali Kukreja
  • Fonction : Auteur
Tianmin Liu
  • Fonction : Auteur
Alexander Föhlisch
Hermann Dürr
William Schlotter
  • Fonction : Auteur
Joachim Stöhr

Résumé

When materials are exposed to X-ray pulses with sufficiently high intensity, various nonlinear effects can occur. The most fundamental one consists of stimulated electronic decays after resonant absorption of X-rays. Such stimulated decays enhance the number of emitted photons and the emission direction is confined to that of the stimulating incident photons which clone themselves in the process. Here we report the observation of stimulated resonant elastic (REXS) and inelastic (RIXS) X-ray scattering near the cobalt L 3 edge in solid Co/Pd multilayer samples. We observe an enhancement of order 10 6 of the stimulated over the conventional spontaneous RIXS signal into the small acceptance angle of the RIXS spectrometer. We also find that in solids both stimulated REXS and RIXS spectra contain contributions from inelastic electron scattering processes, even for ultrashort 5 fs pulses. Our results reveal the potential and caveats of the development of stimulated RIXS in condensed matter.
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Dates et versions

hal-03808349 , version 1 (14-10-2022)

Identifiants

Citer

Daniel Higley, Zhao Chen, Martin Beye, Markus Hantschmann, Alex Reid, et al.. Stimulated resonant inelastic X-ray scattering in a solid. Communications Physics, 2022, 5 (1), pp.83. ⟨10.1038/s42005-022-00857-8⟩. ⟨hal-03808349⟩
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