Time- and angle-resolved photoemission spectroscopy is a powerful technique to study ultrafast electronic dynamics in solids. Here, an innovative optical setup based on a 100-kHz Yb laser source is presented. Exploiting non-collinear optical parametric amplification and sum-frequency generation, ultrashort pump (hν = 1.82 eV) and ultraviolet probe (hν = 6.05 eV) pulses are generated. Overall temporal and instrumental energy resolutions of, respectively, 85 fs and 50 meV are obtained. Time- and angle-resolved measurements on BiTeI semiconductor are presented to show the capabilities of the setup.
REFERENCES
1.
G.
Ferrini
, F.
Banfi
, C.
Giannetti
, and F.
Parmigiani
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A
601
, 123
(2009
), special issue in honour of Professor Kai Siegbahn.2.
W. S.
Fann
, R.
Storz
, H. W. K.
Tom
, and J.
Bokor
, Phys. Rev. Lett.
68
, 2834
(1992
).3.
H.-S.
Rhie
, H. A.
Dürr
, and W.
Eberhardt
, Phys. Rev. Lett.
90
, 247201
(2003
).4.
A.
Weber
, F.
Pressacco
, S.
Günther
, E.
Mancini
, P. M.
Oppeneer
, and C. H.
Back
, Phys. Rev. B
84
, 132412
(2011
).5.
L.
Perfetti
, P. A.
Loukakos
, M.
Lisowski
, U.
Bovensiepen
, H.
Eisaki
, and M.
Wolf
, Phys. Rev. Lett.
99
, 197001
(2007
).6.
R.
Cortés
, L.
Rettig
, Y.
Yoshida
, H.
Eisaki
, M.
Wolf
, and U.
Bovensiepen
, Phys. Rev. Lett.
107
, 097002
(2011
).7.
J. D.
Rameau
, S.
Freutel
, L.
Rettig
, I.
Avigo
, M.
Ligges
, Y.
Yoshida
, H.
Eisaki
, J.
Schneeloch
, R. D.
Zhong
, Z. J.
Xu
, G. D.
Gu
, P. D.
Johnson
, and U.
Bovensiepen
, Phys. Rev. B
89
, 115115
(2014
).8.
C. L.
Smallwood
, J. P.
Hinton
, C.
Jozwiak
, W.
Zhang
, J. D.
Koralek
, H.
Eisaki
, D.-H.
Lee
, J.
Orenstein
, and A.
Lanzara
, Science
336
, 1137
(2012
).9.
J. A.
Sobota
, S.
Yang
, J. G.
Analytis
, Y. L.
Chen
, I. R.
Fisher
, P. S.
Kirchmann
, and Z.-X.
Shen
, Phys. Rev. Lett.
108
, 117403
(2012
).10.
M.
Hajlaoui
, E.
Papalazarou
, J.
Mauchain
, G.
Lantz
, N.
Moisan
, D.
Boschetto
, Z.
Jiang
, I.
Miotkowski
, Y. P.
Chen
, A.
Taleb-Ibrahimi
, L.
Perfetti
, and M.
Marsi
, Nano Lett.
12
, 3532
(2012
).11.
A.
Crepaldi
, B.
Ressel
, F.
Cilento
, M.
Zacchigna
, C.
Grazioli
, H.
Berger
, P.
Bugnon
, K.
Kern
, M.
Grioni
, and F.
Parmigiani
, Phys. Rev. B
86
, 205133
(2012
).12.
J. A.
Sobota
, S.-L.
Yang
, A. F.
Kemper
, J. J.
Lee
, F. T.
Schmitt
, W.
Li
, R. G.
Moore
, J. G.
Analytis
, I. R.
Fisher
, P. S.
Kirchmann
, T. P.
Devereaux
, and Z.-X.
Shen
, Phys. Rev. Lett.
111
, 136802
(2013
).13.
U.
Höfer
, I. L.
Shumay
, C.
Reuß
, U.
Thomann
, W.
Wallauer
, and T.
Fauster
, Science
277
, 1480
(1997
).14.
H.
Petek
and S.
Ogawa
, Prog. Surf. Sci.
56
, 239
(1998
).15.
T.
Hertel
, E.
Knoesel
, M.
Wolf
, and G.
Ertl
, Phys. Rev. Lett.
76
, 535
(1996
).16.
U. B. P. S.
Kirchmann
, P. A.
Loukakos
, and M.
Wolf
, New J. Phys.
7
, 113
(2005
).17.
S.
Passlack
, S.
Mathias
, O.
Andreyev
, D.
Mittnacht
, M.
Aeschlimann
, and M.
Bauer
, J. Appl. Phys.
100
, 024912
(2006
).18.
S.
Hellmann
, K.
Rossnagel
, M.
Marczynski-Bühlow
, and L.
Kipp
, Phys. Rev. B
79
, 035402
(2009
).19.
D.
Leuenberger
, H.
Yanagisawa
, S.
Roth
, J.
Osterwalder
, and M.
Hengsberger
, Phys. Rev. B
84
, 125107
(2011
).20.
T. B.
Norris
, Opt. Lett.
17
, 1009
(1992
).21.
E.
Carpene
, E.
Mancini
, C.
Dallera
, G.
Ghiringhelli
, C.
Manzoni
, G.
Cerullo
, and S.
De Silvestri
, Rev. Sci. Instrum.
80
, 055101
(2009
).22.
C. L.
Smallwood
, C.
Jozwiak
, W.
Zhang
, and A.
Lanzara
, Rev. Sci. Instrum.
83
, 123904
(2012
).23.
J.
Faure
, J.
Mauchain
, E.
Papalazarou
, W.
Yan
, J.
Pinon
, M.
Marsi
, and L.
Perfetti
, Rev. Sci. Instrum.
83
, 043109
(2012
).24.
J. D.
Koralek
, J. F.
Douglas
, N. C.
Plumb
, J. D.
Griffith
, S. T.
Cundiff
, H. C.
Kapteyn
, M. M.
Murnane
, and D. S.
Dessau
, Rev. Sci. Instrum.
78
, 053905
(2007
).25.
P.
Siffalovic
, M.
Drescher
, M.
Spieweck
, T.
Wiesenthal
, Y. C.
Lim
, R.
Weidner
, A.
Elizarov
, and U.
Heinzmann
, Rev. Sci. Instrum.
72
, 30
(2001
).26.
S.
Mathias
, L.
Miaja-Avila
, M. M.
Murnane
, H.
Kapteyn
, M.
Aeschlimann
, and M.
Bauer
, Rev. Sci. Instrum.
78
, 083105
(2007
).27.
G. L.
Dakovski
, Y.
Li
, T.
Durakiewicz
, and G.
Rodriguez
, Rev. Sci. Instrum.
81
, 073108
(2010
).28.
P.
Wernet
, J.
Gaudin
, K.
Godehusen
, O.
Schwarzkopf
, and W.
Eberhardt
, Rev. Sci. Instrum.
82
, 063114
(2011
).29.
C.
Schriever
, S.
Lochbrunner
, P.
Krok
, and E.
Riedle
, Opt. Lett.
33
, 192
(2008
).30.
C.
Homann
, C.
Schriever
, P.
Baum
, and E.
Riedle
, Opt. Express
16
, 5746
(2008
).31.
M.
Bradler
, P.
Baum
, and E.
Riedle
, Appl. Phys. B
97
, 561
(2009
).32.
G.
Cerullo
and S.
De Silvestri
, Rev. Sci. Instrum.
74
, 1
(2003
).33.
H.
Shen
, S.
Adachi
, T.
Horio
, and T.
Suzuki
, Opt. Express
19
, 22637
(2011
).34.
M.
Bradler
and E.
Riedle
, Opt. Lett.
39
, 2588
(2014
).35.
P.
Martin
, S.
Vivirito
, and G.
Petite
, J. Phys. B
33
, 767
(2000
).36.
J.
Mauchain
, Y.
Ohtsubo
, M.
Hajlaoui
, E.
Papalazarou
, M.
Marsi
, A.
Taleb-Ibrahimi
, J.
Faure
, K. A.
Kokh
, O. E.
Tereshchenko
, S. V.
Eremeev
, E. V.
Chulkov
, and L.
Perfetti
, Phys. Rev. Lett.
111
, 126603
(2013
).37.
K.
Ishizaka
, M. S.
Bahramy
, H.
Murakawa
, M.
Sakano
, T.
Shimojima
, T.
Sonobe
, K.
Koizumi
, S.
Shin
, H.
Miyahara
, A.
Kimura
, K.
Miyamoto
, T.
Okuda
, H.
Namatame
, M.
Taniguchi
, R.
Arita
, N.
Nagaosa
, K.
Kobayashi
, Y.
Murakami
, R.
Kumai
, Y.
Kaneko
, Y.
Onose
, and Y.
Tokura
, Nat. Mater.
10
, 521
(2011
).38.
A.
Crepaldi
, L.
Moreschini
, G.
Autès
, C.
Tournier-Colletta
, S.
Moser
, N.
Virk
, H.
Berger
, P.
Bugnon
, Y. J.
Chang
, K.
Kern
, A.
Bostwick
, E.
Rotenberg
, O. V.
Yazyev
, and M.
Grioni
, Phys. Rev. Lett.
109
, 096803
(2012
).39.
G.
Landolt
, S. V.
Eremeev
, Y. M.
Koroteev
, B.
Slomski
, S.
Muff
, T.
Neupert
, M.
Kobayashi
, V. N.
Strocov
, T.
Schmitt
, Z. S.
Aliev
, M. B.
Babanly
, I. R.
Amiraslanov
, E. V.
Chulkov
, J.
Osterwalder
, and J. H.
Dil
, Phys. Rev. Lett.
109
, 116403
(2012
).40.
© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
