Abstract

We have developed a magneto-optical Kerr microscope that allows us to measure the ultrafast magnetization dynamics of ferromagnetic nanostructures. The magneto-optical signal can be recorded in a confocal reflection geometry with an accurate selection of the polarization. The magnetization dynamics is obtained from pump–probe measurements using frequency nondegenerate collinear pump and probe beams with a temporal resolution of 180fs. Both probe and pump beams are focused to their diffraction limit, leading to an overall spatial resolution of 600nm. The efficiency of the apparatus is tested by investigating the magnetization dynamics of individual CoPt3 disks with a submicrometer diameter and a thickness of 15nm.

© 2007 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Sketch of the time-resolved magneto-optical Kerr microscope. Inset, Kerr signals of a 1 μ m Co Pt 3 disc as a function of the analyzer angle α and for opposite static magnetic field H = ± 3.5 kOe .

Fig. 2
Fig. 2

Magnetization imaging of an individual 500 nm Co Pt 3 disc (a) and of a switched dot on a Co Pt 3 film (c). The corresponding cross-sections (b) and (d) are fitted with the correlation functions C d ( X ) and C f ( X ) defined in the text.

Fig. 3
Fig. 3

Magnetization dynamics of a 1 μ m Co Pt 3 disc.

Equations (4)

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( E x E y ) = E 0 ( cos ( β ) exp ( i Δ 2 ) sin ( β ) exp ( i Δ 2 ) ) ,
tan ( Δ ) = 2 ϵ ( 1 ϵ 2 ) sin ( 2 θ ) ,
cos ( β ) = 1 2 [ 1 + cos ( 2 θ ) ( 1 ϵ 2 1 + ϵ 2 ) ] 1 2 ,
I = I 0 [ sin 2 ( α ) + 2 θ sin ( α ) cos ( α ) + ( θ 2 + ϵ 2 ) cos 2 ( α ) ] I 0 [ α 2 + 2 α θ + ( θ 2 + ϵ 2 ) ] ,

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