Ultrahigh-repetition-rate (1.1 GHz), deep-ultraviolet coherent light at 208.8 nm is generated by applying an external Fabry–Pérot cavity for repetition-rate multiplication to the fourth harmonics of a 10-ps, mode-locked Ti:sapphire laser. Its small pulse energy minimizes the unwanted space charge effect, while its high repetition rate drastically reduces the acquisition time in high-energy resolution angle-resolved photoemission spectroscopy using hemispherical electron analyzers. The absence of the space charge effect in the photoemission spectrum near the Fermi edge of polycrystalline Au at 8 K demonstrates this idea.
REFERENCES
1.
J. D.
Koralek
, J. F.
Douglas
, N. C.
Plumb
, Z.
Sun
, A. V.
Fedorov
, M. M.
Murnane
, H. C.
Kapteyn
, S. T.
Cundiff
, Y.
Aiura
, K.
Oka
, H.
Eisaki
, and D. S.
Dessau
, Phys. Rev. Lett.
96
, 017005
(2006
).2.
G.
Liu
, G.
Wang
, Y.
Zhu
, H.
Zhang
, G.
Zhang
, X.
Wang
, Y.
Zhou
, W.
Zhang
, H.
Liu
, L.
Zhao
, J.
Meng
, X.
Dong
, C.
Chen
, Z.
Xu
, and X. J.
Zhou
, Rev. Sci. Instrum.
79
, 023105
(2008
).3.
T.
Kiss
, T.
Shimojima
, K.
Ishizaka
, A.
Chainani
, T.
Togashi
, T.
Kanai
, X. Y.
Wang
, C.-T.
Chen
, S.
Watanabe
, and S.
Shin
, Rev. Sci. Instrum.
79
, 023106
(2008
).4.
T.
Shimojima
, K.
Okazaki
, and S.
Shin
, J. Phys. Soc. Jpn.
84
, 072001
(2015
).5.
E. F.
Schwier
, A.
Ino
, M.
Taniguchi
, Y.
Aiura
, and K.
Shimada
, Ultramicroscopy
182
, 85
(2017
).6.
X.
Zhou
, S.
He
, G.
Liu
, L.
Zhao
, L.
Yu
, and W.
Zhang
, Rep. Prog. Phys.
81
, 062101
(2018
).7.
A.
Tamai
, W.
Meevasana
, P. D. C.
King
, C. W.
Nicholson
, A.
de la Torre
, E.
Rozbicki
, and F.
Baumberger
, Phys. Rev. B
87
, 075113
(2013
).8.
K.
Yaji
, K.
Kuroda
, S.
Toyohisa
, A.
Harasawa
, Y.
Ishida
, S.
Watanabe
, C.
Chen
, K.
Kobayashi
, F.
Komori
, and S.
Shin
, Nat. Commun.
8
, 14588
(2017
).9.
M.
Sakano
, M. S.
Bahramy
, H.
Tsuji
, I.
Araya
, K.
Ikeura
, H.
Sakai
, S.
Ishiwata
, K.
Yaji
, K.
Kuroda
, A.
Harasawa
, S.
Shin
, and K.
Ishizaka
, Phys. Rev. B
95
, 121101
(2017
).10.
A.
Damascelli
, Z.
Hussain
, and Z.-X.
Shen
, Rev. Mod. Phys.
75
, 473
(2003
).11.
D.
Hsieh
, D.
Qian
, L.
Wray
, Y.
Xia
, Y. S.
Hor
, R. J.
Cava
, and M. Z.
Hasan
, Nature
452
, 970
(2008
).12.
Y.
Xia
, D.
Qian
, D.
Hsieh
, L.
Wray
, A.
Pal
, H.
Lin
, A.
Bansil
, D.
Grauer
, Y. S.
Hor
, R. J.
Cava
, and M. Z.
Hasan
, Nat. Phys.
5
, 398
(2009
).13.
Y. L.
Chen
, J. G.
Analytis
, J.-H.
Chu
, Z. K.
Liu
, S. K.
Mo
, X. L.
Qi
, H. J.
Zhang
, D. H.
Lu
, X.
Dai
, Z.
Fang
, S. C.
Zhang
, I. R.
Fisher
, Z.
Hussain
, and Z.-X.
Shen
, Science
325
, 178
(2009
).14.
Y.
He
, I. M.
Vishik
, M.
Yi
, S.
Yang
, Z.
Liu
, J. J.
Lee
, S.
Chen
, S. N.
Rebec
, D.
Leuenberger
, A.
Zong
, C. M.
Jefferson
, R. G.
Moore
, P. S.
Kirchmann
, A. J.
Merriam
, and Z.-X.
Shen
, Rev. Sci. Instrum.
87
, 011301
(2016
).15.
E.
Carpene
, E.
Mancini
, C.
Dallera
, G.
Ghiringhelli
, C.
Manzoni
, G.
Cerullo
, and S.
de Silvestri
, Rev. Sci. Instrum.
80
, 055101
(2009
).16.
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
).17.
S.
Mathias
, L.
Miaja-Avila
, M. M.
Murnane
, H.
Kapteyn
, M.
Aeschlimann
, and M.
Bauer
, Rev. Sci. Instrum.
78
, 083105
(2007
).18.
S.
Eich
, A.
Stange
, A. V.
Carr
, J.
Urbancic
, T.
Popmintchev
, M.
Wiesenmayer
, K.
Jansen
, A.
Ruffing
, S.
Jakobs
, T.
Rohwer
, S.
Hellmann
, C.
Chen
, P.
Matyba
, L.
Kipp
, K.
Rossnagel
, M.
Bauer
, M. M.
Murnane
, H. C.
Kapteyn
, S.
Mathias
, and M.
Aeschlimann
, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
195
, 231
(2014
).19.
T.
Rohwer
, S.
Hellmann
, M.
Wiesenmayer
, C.
Sohrt
, A.
Stange
, B.
Slomski
, A.
Carr
, Y.
Liu
, L. M.
Avila
, M.
Kalläne
, S.
Mathias
, L.
Kipp
, K.
Rossnagel
, and M.
Bauer
, Nature
471
, 490
(2011
).20.
R. J.
Jones
, K. D.
Moll
, M. J.
Thorpe
, and J.
Ye
, Phys. Rev. Lett.
94
, 1010
(2005
).21.
C.
Gohle
, T.
Udem
, M.
Herrmann
, J.
Rauschenberger
, R.
Holzwarth
, H. A.
Schuessler
, F.
Krausz
, and T. W.
Hänsch
, Nature
436
, 234
(2005
).22.
A.
Ozawa
, Z.
Zhao
, M.
Kuwata-Gonokami
, and Y.
Kobayashi
, Opt. Express
23
, 15107
(2015
).23.
C.
Corder
, P.
Zhao
, J.
Bakalis
, X.
Li
, M. D.
Kershis
, A. R.
Muraca
, M. G.
White
, and T. K.
Allison
, Struct. Dyn.
5
, 054301
(2018
).24.
A. K.
Mills
, S.
Zhdanovich
, M. X.
Na
, F.
Boschini
, E.
Razzoli
, M.
Michiardi
, A.
Sheyerman
, M.
Schneider
, T. J.
Hammond
, V.
Süss
, C.
Felser
, A.
Damascelli
, and D. J.
Jones
, Rev. Sci. Instrum.
90
, 083001
(2019
).25.
B. J.
Siwick
, J. R.
Dwyer
, R. E.
Jordan
, and R. J. D.
Miller
, J. Appl. Phys.
92
, 1643
(2002
).26.
S.
Hellmann
, K.
Rossnagel
, M.
Marczynski-Bühlow
, and L.
Kipp
, Phys. Rev. B
79
, 035402
(2009
).27.
N. M.
Buckanie
, J.
Göhre
, P.
Zhou
, D.
von der Linde
, M.
Horn-von Hoegen
, and F.-J.
Meyer Zu Heringdorf
, J. Phys.: Condens. Matter
21
, 314003
(2009
).28.
J.
Graf
, S.
Hellmann
, C.
Jozwiak
, C. L.
Smallwood
, Z.
Hussain
, R. A.
Kaindl
, L.
Kipp
, K.
Rossnagel
, and A.
Lanzara
, J. Appl. Phys.
107
, 014912
(2010
).29.
S.
Hellmann
, T.
Ott
, L.
Kipp
, and K.
Rossnagel
, Phys. Rev. B
85
, 075109
(2012
).30.
T.
Steinmetz
, T.
Wilken
, C.
Araujo-Hauck
, R.
Holzwarth
, T. W.
Hänsch
, L.
Pasquini
, A.
Manescau
, S.
D’Odorico
, M. T.
Murphy
, T.
Kentischer
, W.
Schmidt
, and T.
Udem
, Science
321
, 1335
(2008
).31.
C. H.
Li
, A. J.
Benedick
, P.
Fendel
, A. G.
Glenday
, F. X.
Kärtner
, D. F.
Phillips
, D.
Sasselov
, A.
Szentgyorgyi
, and R. L.
Walsworth
, Nature
452
, 610
(2008
).32.
T.
Wilken
, G.
Lo Curto
, R. A.
Probst
, T.
Steinmetz
, A.
Manescau
, L.
Pasquini
, J. I. G.
Hernández
, R.
Rebolo
, T. W.
Hänsch
, T.
Udem
, and R.
Holzwarth
, Nature
485
, 611
(2012
).33.
T. J.
Reber
, N. C.
Plumb
, J. A.
Waugh
, and D. S.
Dessau
, Rev. Sci. Instrum.
85
, 043907
(2014
).34.
I.
Cucchi
, I.
Gutiérrez-Lezama
, E.
Cappelli
, S.
McKeownWalker
, F. Y.
Bruno
, G.
Tenasini
, L.
Wang
, N.
Ubrig
, C.
Barreteau
, E.
Giannini
, M.
Gibertini
, A.
Tamai
, A. F.
Morpurgo
, and F.
Baumberger
, Nano Lett.
19
, 554
(2019
).35.
J.
Omachi
, K.
Yoshioka
, and M.
Kuwata-Gonokami
, Opt. Express
20
, 23542
(2012
).© 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.
