We describe an apparatus for attosecond photoelectron spectroscopy of solids and surfaces, which combines the generation of isolated attosecond extreme-ultraviolet (XUV) laser pulses by high harmonic generation in gases with time-resolved photoelectron detection and surface science techniques in an ultrahigh vacuum environment. This versatile setup provides isolated attosecond pulses with photon energies of up to 140 eV and few-cycle near infrared pulses for studying ultrafast electron dynamics in a large variety of surfaces and interfaces. The samples can be prepared and characterized on an atomic scale in a dedicated flexible surface science end station. The extensive possibilities offered by this apparatus are demonstrated by applying attosecond XUV pulses with a central photon energy of ∼125 eV in an attosecond streaking experiment of a xenon multilayer grown on a Re(0001) substrate.
REFERENCES
1.
C.
Frischkorn
and M.
Wolf
, Chem. Rev.
106
(10
), 4207
(2006
).2.
H.
Petek
and S.
Ogawa
, Prog. Surf. Sci.
56
(4
), 239
(1997
).3.
M. J.
Weinelt
, J. Phys.: Condens. Matter
14
(43
), R1099
(2002
).4.
A.
Borisov
, D.
Sanchez-Portal
, R. D.
Muino
, and P. M.
Echenique
, Chem. Phys. Lett.
387
(1–3
), 95
(2004
).5.
R. D.
Muino
, D.
Sanchez-Portal
, V. M.
Silkin
, E. V.
Chulkov
, and P. M.
Echenique
, Proc. Natl. Acad. Sci.
108
, 971
(2011
).6.
C.
Keller
, M.
Stichler
, G.
Comelli
, F.
Esch
, S.
Lizzit
, W.
Wurth
, and D.
Menzel
, Phys. Rev. Lett.
80
(8
), 1774
(1998
).7.
A.
Föhlisch
, P.
Feulner
, F.
Hennies
, A.
Fink
, D.
Menzel
, D.
Sanchez-Portal
, P. M.
Echenique
, and W.
Wurth
, Nature (London)
436
(7049
), 373
(2005
).8.
A. L.
Cavalieri
, N.
Müller
, T.
Uphues
, V. S.
Yakovlev
, A.
Baltuska
, B.
Horvath
, B.
Schmidt
, L.
Bluemel
, R.
Holzwarth
, S.
Hendel
, M.
Drescher
, U.
Kleineberg
, P. M.
Echenique
, R.
Kienberger
, F.
Krausz
, and U.
Heinzmann
, Nature (London)
449
(7165
), 1029
(2007
).9.
S.
Ogawa
, H.
Nagano
, H.
Petek
, and A. P.
Heberle
, Phys. Rev. Lett.
78
(7
), 1339
(1997
).10.
A. L.
Cavalieri
, E.
Goulielmakis
, B.
Horvath
, W.
Helml
, M.
Schultze
, M.
Fiess
, V.
Pervak
, L.
Veisz
, V. S.
Yakovlev
, M.
Uiberacker
, A.
Apolonski
, F.
Krausz
, and R.
Kienberger
, New J. Phys.
9
, 242
(2007
).11.
U.
Graf
, M.
Fiess
, M.
Schultze
, R.
Kienberger
, F.
Krausz
, and E.
Goulielmakis
, Opt. Express
16
(23
), 18956
(2008
).12.
J.
Itatani
, F.
Quere
, G. L.
Yudin
, M. Y.
Ivanov
, F.
Krausz
, and P. B.
Corkum
, Phys. Rev. Lett.
88
(17
), 173903
(2002
).13.
R.
Kienberger
, E.
Goulielmakis
, M.
Uiberacker
, A.
Baltuska
, V.
Yakovlev
, F.
Bammer
, A.
Scrinzi
, T.
Westerwalbesloh
, U.
Kleineberg
, U.
Heinzmann
, M.
Drescher
, and F.
Krausz
, Nature (London)
427
(6977
), 817
(2004
).14.
M.
Uiberacker
, T.
Uphues
, M.
Schultze
, A. J.
Verhoef
, V.
Yakovlev
, M. F.
Kling
, J.
Rauschenberger
, N. M.
Kabachnik
, H.
Schröder
, M.
Lezius
, K. L.
Kompa
, H. G.
Muller
, M. J. J.
Vrakking
, S.
Hendel
, U.
Kleineberg
, U.
Heinzmann
, M.
Drescher
, and F.
Krausz
, Nature (London)
446
(7136
), 627
(2007
).15.
M.
Drescher
, M.
Hentschel
, R.
Kienberger
, M.
Uiberacker
, V. S.
Yakovlev
, A.
Scrinzi
, T.
Westerwalbesloh
, U.
Kleineberg
, U.
Heinzmann
, and F.
Krausz
, Nature (London)
419
(6909
), 803
(2002
).16.
E.
Goulielmakis
, M.
Uiberacker
, R.
Kienberger
, A.
Baltuska
, V. S.
Yakovlev
, A.
Scrinzi
, T.
Westerwalbesloh
, U.
Kleineberg
, U.
Heinzmann
, M.
Drescher
, and F.
Krausz
, Science
305
(5688
), 1267
(2004
).17.
A.
Pietzsch
, A.
Fohlisch
, M.
Beye
, M.
Deppe
, F.
Hennies
, M.
Nagasono
, E.
Suljoti
, W.
Wurth
, C.
Gahl
, K.
Dobrich
, and A.
Melnikov
, New J. Phys.
10
, 033004
(2008
).18.
M.
Stockman
and M. F.
Kling
, Nat. Photonics
1
, 539
(2007
).19.
A.
Mikkelsen
, J.
Schwenke
, T.
Fordell
, G.
Luo
, K.
Klunder
, E.
Hilner
, N.
Anttu
, A. A.
Zakharov
, E.
Lundgren
, J.
Mauritsson
, J. N.
Andersen
, H. Q.
Xu
, and A.
L’Huillier
, Rev. Sci. Instrum.
80
, 123703
(2009
).20.
M.
Fiess
, M.
Schultze
, E.
Goulielmakis
, B.
Dennhardt
, J.
Gagnon
, M.
Hofstetter
, R.
Kienberger
, and F.
Krausz
, Rev. Sci. Instrum.
81
, 093103
(2010
).21.
A.
L’Huillier
and Ph.
Balcou
, Phys. Rev. Lett.
70
(6
), 774
(1993
).22.
23.
S.
Mathias
, L.
Miaja-Avila
, M. M.
Murnane
, H. C.
Kapteyn
, M.
Aeschlimann
, and M.
Bauer
, Rev. Sci. Instrum.
78
(8
), 083105
(2007
).24.
G. L.
Dakovski
, Y.
Li
, T.
Durakiewicz
, and G.
Rodriguez
, Rev. Sci. Instrum.
81
, 073108
(2010
).25.
B. H.
Christensen
, M. K.
Raarup
, and P.
Balling
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A
615
, 114
(2010
).26.
M.
Drescher
, M.
Hentschel
, R.
Kienberger
, G.
Tempea
, C.
Spielmann
, G. A.
Reider
, P. B.
Corkum
, and F.
Krausz
, Science
291
, 1923
(2001
).27.
E.
Constant
, D.
Garzella
, P.
Breger
, E.
Mevel
, C.
Dorrer
, C.
Le Blanc
, F.
Salin
, and P.
Agostini
, Phys. Rev. Lett.
82
(8
), 1668
(1999
).28.
G.
Tempea
, M.
Geissler
, M.
Schnürer
, and T.
Brabec
, Phys. Rev. Lett.
84
(19
), 4329
(2000
).29.
A.
Baltuska
, T.
Udem
, M.
Uiberacker
, M.
Hentschel
, E.
Goulielmakis
, C.
Gohle
, R.
Holzwarth
, V. S.
Yakoviev
, A.
Scrinzi
, T. W.
Hänsch
, and F.
Krausz
, Nature (London)
421
(6923
), 611
(2003
).30.
P. B.
Corkum
, Phys. Rev. Lett.
71
(13
), 1994
(1993
).31.
M.
Lewenstein
, P.
Balcou
, M. Y.
Ivanov
, A.
Lhuillier
, and P. B.
Corkum
, Phys. Rev. A
49
(3
), 2117
(1994
).32.
N.
Nakano
, H.
Kuroda
, T.
Kita
, and T.
Harada
, Appl. Opt.
23
(14
), 2386
(1984
).33.
T.
Kita
, T.
Harada
, N.
Nakano
, and H.
Kuroda
, Appl. Opt.
22
(4
), 512
(1983
).34.
T. A.
Johnson
, R.
Soufli
, E. M.
Gullikson
, and M.
Clift
, Proc. SPIE
5538
, 119
(2004
).35.
36.
B. L.
Henke
, E. M.
Gullikson
, and J. C.
Davis
, At. Data Nucl. Data Tables
54
(2
), 181
(1993
).37.
A.
Wonisch
, U.
Neuhausler
, N. M.
Kabachnik
, T.
Uphues
, M.
Uiberacker
, V. S.
Yakovlev
, F.
Krausz
, M.
Drescher
, U.
Kleineberg
, and U.
Heinzmann
, Appl. Opt.
45
(17
), 4147
(2006
).38.
M.
Hofstetter
, M.
Schultze
, M.
Fiess
, A.
Guggenmos
, J.
Gagnon
, E.
Magerl
, E.
Bothschafter
, R.
Ernstorfer
, R.
Kienberger
, E. M.
Gullikson
, F.
Krausz
, and U.
Kleineberg
, in Prooceedings of Postdeadline Paper of the Ultrafast Phenomena XVII
, paper PDP8, 2010
.39.
R.
Opila
and R.
Gomer
, Surf. Sci.
112
, 1
(1981
).40.
M.
Stindtmann
, M.
Farle
, T. S.
Rahman
, L.
Benabid
, and K.
Baberschke
, Surf. Sci.
381
(1
), 12
(1997
).41.
M.
Schultze
, M.
Fiess
, N.
Karpowicz
, J.
Gagnon
, M.
Korbman
, M.
Hofstetter
, S.
Neppl
, A. L.
Cavalieri
, Y.
Komninos
, T.
Mercouris
, C. A.
Nicolaides
, R.
Pazourek
, S.
Nagele
, J.
Feist
, J.
Burgdoerfer
, A. M.
Azzeer
, R.
Ernstorfer
, R.
Kienberger
, U.
Kleineberg
, E.
Goulielmakis
, F.
Krausz
, and V. S.
Yakovlev
, Science
328
(5986
), 1658
(2010
).42.
J.
Gagnon
, E.
Goulielmakis
, and V. S.
Yakovlev
, Appl. Phys. B
92
(1
), 25
(2008
).43.
E. M.
Bothschafter
, A.
Schiffrin
, V. S.
Yakovlev
, A. M.
Azzeer
, F.
Krausz
, R.
Ernstorfer
, and R.
Kienberger
, Opt. Express
18
, 9173
(2010
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
