An ultrahigh-vacuum-compatible setup for broad-band X-ray detected ferromagnetic resonance (XFMR) in longitudinal geometry is introduced which relies on a low-power, continuous-wave excitation of the ferromagnetic sample. A simultaneous detection of the conventional ferromagnetic resonance via measuring the reflected microwave power and the XFMR signal of the X-ray absorption is possible. First experiments on the Fe and Co L3-edges of a permalloy film covered with Co nanostripes as well as the Fe and Ni K-edges of a permalloy film are presented and discussed. Two different XFMR signals are found, one of which is independent of the photon energy and therefore does not provide element-selective information. The other much weaker signal is element-selective, and the dynamic magnetic properties could be detected for Fe and Co separately. The dependence of the latter XFMR signal on the photon helicity of the synchrotron light is found to be distinct from the usual x-ray magnetic circular dichroism effect.

1.
C. E.
Graves
,
A. H.
Reid
,
T.
Wang
,
B.
Wu
,
S.
de Jong
,
K.
Vahaplar
,
I.
Radu
,
D. P.
Bernstein
,
M.
Messerschmidt
,
L.
Müller
,
R.
Coffee
,
M.
Bionta
,
S. W.
Epp
,
R.
Hartmann
,
N.
Kimmel
,
G.
Hauser
,
A.
Hartmann
,
P.
Holl
,
H.
Gorke
,
J. H.
Mentink
,
A.
Tsukamoto
,
A.
Fognini
,
J. J.
Turner
,
W. F.
Schlotter
,
D.
Rolles
,
H.
Soltau
,
L.
Strüder
,
Y.
Acremann
,
A. V.
Kimel
,
A.
Kirilyuk
,
Th.
Rasing
,
J.
Stöhr
,
A. O.
Scherz
, and
H. A.
Dürr
,
Nat. Mater.
12
,
293
(
2013
).
2.
F. M.
Römer
,
M.
Möller
,
K.
Wagner
,
L.
Gathmann
,
R.
Narkowicz
,
H.
Zähres
,
B. R.
Salles
,
P.
Torelli
,
R.
Meckenstock
,
J.
Lindner
, and
M.
Farle
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
092402
(
2012
).
3.
J.
Lindner
,
K.
Lenz
,
E.
Kosubek
,
K.
Baberschke
,
D.
Spoddig
,
R.
Meckenstock
,
J.
Pelzl
,
Z.
Frait
, and
D. L.
Mills
,
Phys. Rev. B
68
,
060102(R)
(
2003
).
4.
W. E.
Bailey
,
L.
Cheng
,
D. J.
Keavney
,
C.-C.
Kao
,
E.
Vescovo
, and
D. A.
Arena
,
Phys. Rev. B
70
,
172403
(
2004
).
5.
J.
Goulon
,
A.
Rogalev
,
F.
Wilhelm
,
N.
Jaouen
,
C.
Goulon-Ginet
,
G.
Goujon
,
J.
Ben Youssef
, and
M. V.
Indenbom
,
JETP Lett.
82
,
696
(
2005
).
6.
G.
Boero
,
S.
Rusponi
,
P.
Bencok
,
R. S.
Popovic
,
H.
Brune
, and
P.
Gambardella
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
152503
(
2005
).
7.
M. K.
Marcham
,
P. S.
Keatley
,
A.
Neudert
,
R. J.
Hicken
,
S. A.
Cavill
,
L. R.
Shelford
,
G.
van der Laan
,
N. D.
Telling
,
J. R.
Childress
,
J. A.
Katine
,
P.
Shafer
, and
E.
Arenholz
,
J. Appl. Phys.
109
,
07D353
(
2011
).
8.
J.
Goulon
,
A.
Rogalev
,
F.
Wilhelm
,
G.
Goujon
,
Ch.
Brouder
,
A.
Yaresko
,
J.
BenYoussef
, and
M. V.
Indenbom
,
J. Magn. Magn. Mater.
322
,
2308
(
2010
).
9.
G.
Boero
,
S.
Rusponi
,
J.
Kavich
,
A.
Lodi Rizzini
,
C.
Piamonteze
,
F.
Nolting
,
C.
Tieg
,
J.-U.
Thiele
, and
P.
Gambardella
,
Rev. Sci. Instrum.
80
,
123902
(
2009
).
10.
G.
Boero
,
S.
Rusponi
,
P.
Bencok
,
R.
Meckenstock
,
J.-U.
Thiele
,
F.
Nolting
, and
P.
Gambardella
,
Phys. Rev. B
79
,
224425
(
2009
).
11.
Y.
Guan
,
W. E.
Bailey
,
C.-C.
Kao
,
E.
Vescovo
, and
D. A.
Arena
,
J. Appl. Phys.
99
,
08J305
(
2006
).
12.
T.
Martin
,
G.
Woltersdorf
,
C.
Stamm
,
H. A.
Dürr
,
R.
Mattheis
,
C. H.
Back
, and
G.
Bayreuther
,
J. Appl. Phys.
105
,
07D310
(
2009
).
13.
M. K.
Marcham
,
W.
Yu
,
P. S.
Keatley
,
L. R.
Shelford
,
P.
Shafer
,
S. A.
Cavill
,
H.
Qing
,
A.
Neudert
,
J. R.
Childress
,
J. A.
Katine
,
E.
Arenholz
,
N. D.
Telling
,
G.
van der Laan
, and
R. J.
Hicken
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
062418
(
2013
).
14.
S.
Buschhorn
,
F.
Brüssing
,
R.
Abrundan
, and
H.
Zabel
,
J. Synchrotron Radiat.
18
,
212
(
2011
).
15.
U.
Flechsig
,
L.
Patthey
, and
T.
Schmidt
,
AIP Conf. Proc.
705
,
316
(
2004
).
16.
S. J.
Naftel
and
T. K.
Sham
,
J. Synchrotron Radiat.
6
,
526
(
1999
).
17.
T.
Gerrits
,
P.
Krivosik
,
M. L.
Schneider
,
C. E.
Patton
, and
T. J.
Silva
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
207602
(
2007
).
18.
U.
Wiedwald
,
K.
Fauth
,
M.
Heßler
,
H.-G.
Boyen
,
F.
Weigl
,
M.
Hilgendorff
,
M.
Giersig
,
G.
Schütz
,
P.
Ziemann
, and
M.
Farle
,
Chem. Phys. Chem.
6
,
2522
(
2005
).
19.
J.
Kunes
and
V.
Kambersky
,
Phys. Rev. B
65
,
212411
(
2002
);
J.
Kunes
and
V.
Kambersky
,
Phys. Rev. B
68
,
019901
(
2003
).
20.
See references in the introduction of
M.
Harder
,
Z. X.
Cao
,
Y. S.
Gui
,
X. L.
Fan
, and
C.-M.
Hu
,
Phys. Rev. B
84
,
054423
(
2011
).
21.
R.
Meckenstock
,
Rev. Sci. Instrum.
79
,
041101
(
2008
).
22.
S.
Bonetti
,
R.
Kukreja
,
Z.
Chen
,
D.
Spoddig
,
K.
Ollefs
,
Ch.
Schöppner
,
R.
Meckenstock
,
A.
Ney
,
J.
Pinto
,
R.
Houanche
,
J.
Frisch
,
J.
Stöhr
,
H.
Dürr
, and
H.
Ohldag
, “
Microwave soft x-ray microscopy for nanoscale magnetization dynamics in the 5–10 GHz frequency range
,”
Rev. Sci. Instrum.
(submitted);
You do not currently have access to this content.