Abstract

Femtosecond optical transients are extensively used to study electronic coherence and population relaxation in condensed matter. In this work we show that it is possible to determine the spin coherence and population dynamics in magnetic materials using magneto-optical (MO) four-wave mixing transients. The methodology is applied to Bi-doped garnet films where an ultrashort coherent MO response is observed during the laser pulse and attributed to the spin–orbit interaction. In addition, long-lived spin populations (T1=1.35  ps) are shown to depend on the laser frequency detuning with respect to Fe3+ electronic resonance. Otherwise, our approach paves the way for realizing diffractive MO systems that can be controlled with external magnetic fields.

© 2017 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Transient four-wave mixing and optical pulse compression in the femtosecond regime

J. G. Fujimoto and E. P. Ippen
Opt. Lett. 8(8) 446-448 (1983)

Transient analysis of nearly degenerate four-wave mixing

W. W. Rigrod, Robert A. Fisher, and Barry J. Feldman
Opt. Lett. 5(3) 105-107 (1980)

Temperature diagnostics for cold sodium atoms by transient four-wave mixing

Masaharu Mitsunaga, Makoto Yamashita, Masato Koashi, and Nobuyuki Imoto
Opt. Lett. 23(11) 840-842 (1998)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. E. Brown, Q. Zhang, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 110, 5772 (1999).
    [Crossref]
  2. E. J. Brown, I. Pastirk, B. I. Grimberg, V. V. Lozovoy, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 111, 3779 (1999).
    [Crossref]
  3. P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
    [Crossref]
  4. J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, J. E. Cunningham, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 67, 636 (1991).
    [Crossref]
  5. D. Chemla and J.-Y. Bigot, Chem. Phys. 210, 135 (1996).
    [Crossref]
  6. E. Beaurepaire, J.-C. Merle, A. Daunois, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 76, 4250 (1996).
    [Crossref]
  7. J. Hohlfeld, E. Matthias, R. Knorren, and K. H. Bennemann, Phys. Rev. Lett. 78, 4861 (1997).
    [Crossref]
  8. M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
    [Crossref]
  9. A. B. Schmidt, M. Pickel, M. Wiemhöfer, M. Donath, and M. Weinelt, Phys. Rev. Lett. 95, 107402 (2005).
    [Crossref]
  10. I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
    [Crossref]
  11. C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
    [Crossref]
  12. C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
    [Crossref]
  13. E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
    [Crossref]
  14. J. Kim, M. Vomir, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 109, 166601 (2012).
    [Crossref]
  15. J.-Y. Bigot, C. R. Acad. Sci. Ser. IV 2, 1483 (2001).
  16. K. Carva, M. Battiato, D. Legut, and P. M. Oppeneer, Phys. Rev. B 87, 184425 (2013).
    [Crossref]
  17. K. Krieger, J. K. Dewhurst, P. Elliott, S. Sharma, and E. K. U. Gross, J. Chem. Theory Comput. 11, 4870 (2015).
    [Crossref]
  18. L. Guidoni, E. Beaurepaire, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 89, 017401 (2002).
    [Crossref]
  19. C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
    [Crossref]
  20. A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
    [Crossref]
  21. M. Deb, M. Vomir, J.-L. Rehspringer, and J.-Y. Bigot, Appl. Phys. Lett. 107, 252404 (2015).
    [Crossref]
  22. T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
    [Crossref]
  23. J.-Y. Bigot, M. Vomir, and E. Beaurepaire, Nat. Phys. 5, 515 (2009).
    [Crossref]
  24. G. F. Dionne and G. A. Allen, J. Appl. Phys. 75, 6372 (1994).
    [Crossref]
  25. A. M. Weiner, S. D. Silvestri, and E. P. Ippen, J. Opt. Soc. Am. B 2, 654 (1985).
    [Crossref]
  26. H. Vonesch and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. B 85, 180407 (2012).
    [Crossref]
  27. P. Molho and M. de Albuquerque, J. Magn. Magn. Mater. 226, 1388 (2001).
    [Crossref]
  28. G. B. Scott, Phys. Status Solidi B 79, 203 (1977).
    [Crossref]
  29. S. Mukamel, Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy (Oxford University, 1995), Chap. 3.

2015 (2)

K. Krieger, J. K. Dewhurst, P. Elliott, S. Sharma, and E. K. U. Gross, J. Chem. Theory Comput. 11, 4870 (2015).
[Crossref]

M. Deb, M. Vomir, J.-L. Rehspringer, and J.-Y. Bigot, Appl. Phys. Lett. 107, 252404 (2015).
[Crossref]

2013 (1)

K. Carva, M. Battiato, D. Legut, and P. M. Oppeneer, Phys. Rev. B 87, 184425 (2013).
[Crossref]

2012 (2)

H. Vonesch and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. B 85, 180407 (2012).
[Crossref]

J. Kim, M. Vomir, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 109, 166601 (2012).
[Crossref]

2011 (1)

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

2010 (1)

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

2009 (3)

J.-Y. Bigot, M. Vomir, and E. Beaurepaire, Nat. Phys. 5, 515 (2009).
[Crossref]

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

2007 (1)

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

2005 (2)

A. B. Schmidt, M. Pickel, M. Wiemhöfer, M. Donath, and M. Weinelt, Phys. Rev. Lett. 95, 107402 (2005).
[Crossref]

A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
[Crossref]

2004 (1)

E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
[Crossref]

2002 (1)

L. Guidoni, E. Beaurepaire, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 89, 017401 (2002).
[Crossref]

2001 (2)

J.-Y. Bigot, C. R. Acad. Sci. Ser. IV 2, 1483 (2001).

P. Molho and M. de Albuquerque, J. Magn. Magn. Mater. 226, 1388 (2001).
[Crossref]

1999 (2)

E. Brown, Q. Zhang, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 110, 5772 (1999).
[Crossref]

E. J. Brown, I. Pastirk, B. I. Grimberg, V. V. Lozovoy, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 111, 3779 (1999).
[Crossref]

1997 (2)

J. Hohlfeld, E. Matthias, R. Knorren, and K. H. Bennemann, Phys. Rev. Lett. 78, 4861 (1997).
[Crossref]

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

1996 (2)

D. Chemla and J.-Y. Bigot, Chem. Phys. 210, 135 (1996).
[Crossref]

E. Beaurepaire, J.-C. Merle, A. Daunois, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 76, 4250 (1996).
[Crossref]

1994 (1)

G. F. Dionne and G. A. Allen, J. Appl. Phys. 75, 6372 (1994).
[Crossref]

1991 (1)

J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, J. E. Cunningham, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 67, 636 (1991).
[Crossref]

1988 (1)

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

1985 (1)

1977 (1)

G. B. Scott, Phys. Status Solidi B 79, 203 (1977).
[Crossref]

Adam, R.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Aeschlimann, M.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

Allen, G. A.

G. F. Dionne and G. A. Allen, J. Appl. Phys. 75, 6372 (1994).
[Crossref]

Aziz, E. F.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Back, C. H.

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

Balbashov, A. M.

A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
[Crossref]

Battiato, M.

K. Carva, M. Battiato, D. Legut, and P. M. Oppeneer, Phys. Rev. B 87, 184425 (2013).
[Crossref]

Bauer, M.

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

Beard, M. C.

E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
[Crossref]

Beaurepaire, E.

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

J.-Y. Bigot, M. Vomir, and E. Beaurepaire, Nat. Phys. 5, 515 (2009).
[Crossref]

E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
[Crossref]

L. Guidoni, E. Beaurepaire, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 89, 017401 (2002).
[Crossref]

E. Beaurepaire, J.-C. Merle, A. Daunois, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 76, 4250 (1996).
[Crossref]

Becker, P. C.

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

Bennemann, K. H.

J. Hohlfeld, E. Matthias, R. Knorren, and K. H. Bennemann, Phys. Rev. Lett. 78, 4861 (1997).
[Crossref]

Bigot, J.-Y.

M. Deb, M. Vomir, J.-L. Rehspringer, and J.-Y. Bigot, Appl. Phys. Lett. 107, 252404 (2015).
[Crossref]

J. Kim, M. Vomir, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 109, 166601 (2012).
[Crossref]

H. Vonesch and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. B 85, 180407 (2012).
[Crossref]

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

J.-Y. Bigot, M. Vomir, and E. Beaurepaire, Nat. Phys. 5, 515 (2009).
[Crossref]

E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
[Crossref]

L. Guidoni, E. Beaurepaire, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 89, 017401 (2002).
[Crossref]

J.-Y. Bigot, C. R. Acad. Sci. Ser. IV 2, 1483 (2001).

D. Chemla and J.-Y. Bigot, Chem. Phys. 210, 135 (1996).
[Crossref]

E. Beaurepaire, J.-C. Merle, A. Daunois, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 76, 4250 (1996).
[Crossref]

J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, J. E. Cunningham, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 67, 636 (1991).
[Crossref]

Boeglin, C.

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

Bovensiepen, U.

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

Brown, E.

E. Brown, Q. Zhang, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 110, 5772 (1999).
[Crossref]

Brown, E. J.

E. J. Brown, I. Pastirk, B. I. Grimberg, V. V. Lozovoy, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 111, 3779 (1999).
[Crossref]

Burgermeister, R.

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

Carva, K.

K. Carva, M. Battiato, D. Legut, and P. M. Oppeneer, Phys. Rev. B 87, 184425 (2013).
[Crossref]

Chemla, D.

D. Chemla and J.-Y. Bigot, Chem. Phys. 210, 135 (1996).
[Crossref]

Cruz, C. H. B.

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

Cunningham, J. E.

J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, J. E. Cunningham, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 67, 636 (1991).
[Crossref]

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

Dantus, M.

E. J. Brown, I. Pastirk, B. I. Grimberg, V. V. Lozovoy, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 111, 3779 (1999).
[Crossref]

E. Brown, Q. Zhang, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 110, 5772 (1999).
[Crossref]

Daunois, A.

E. Beaurepaire, J.-C. Merle, A. Daunois, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 76, 4250 (1996).
[Crossref]

de Albuquerque, M.

P. Molho and M. de Albuquerque, J. Magn. Magn. Mater. 226, 1388 (2001).
[Crossref]

Deb, M.

M. Deb, M. Vomir, J.-L. Rehspringer, and J.-Y. Bigot, Appl. Phys. Lett. 107, 252404 (2015).
[Crossref]

Dekorsy, M.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Dewhurst, J. K.

K. Krieger, J. K. Dewhurst, P. Elliott, S. Sharma, and E. K. U. Gross, J. Chem. Theory Comput. 11, 4870 (2015).
[Crossref]

Dionne, G. F.

G. F. Dionne and G. A. Allen, J. Appl. Phys. 75, 6372 (1994).
[Crossref]

Donath, M.

A. B. Schmidt, M. Pickel, M. Wiemhöfer, M. Donath, and M. Weinelt, Phys. Rev. Lett. 95, 107402 (2005).
[Crossref]

Duerr, H. A.

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

Durr, H. A.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Eberhardt, W.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Elliott, P.

K. Krieger, J. K. Dewhurst, P. Elliott, S. Sharma, and E. K. U. Gross, J. Chem. Theory Comput. 11, 4870 (2015).
[Crossref]

Fiebig, M.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Fork, R. L.

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

Fragnito, H. L.

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

Grimberg, B. I.

E. J. Brown, I. Pastirk, B. I. Grimberg, V. V. Lozovoy, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 111, 3779 (1999).
[Crossref]

Gross, E. K. U.

K. Krieger, J. K. Dewhurst, P. Elliott, S. Sharma, and E. K. U. Gross, J. Chem. Theory Comput. 11, 4870 (2015).
[Crossref]

Grychtol, P.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Guidoni, L.

L. Guidoni, E. Beaurepaire, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 89, 017401 (2002).
[Crossref]

Halté, V.

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

Harrel, S. M.

E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
[Crossref]

Henry, J. E.

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

Hohlfeld, J.

J. Hohlfeld, E. Matthias, R. Knorren, and K. H. Bennemann, Phys. Rev. Lett. 78, 4861 (1997).
[Crossref]

Holldack, K.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Huber, R.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Ippen, E. P.

Kachel, T.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Kampfrath, T.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Kapteyn, H. C.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Khan, S.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Kiessling, M.

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

Kim, J.

J. Kim, M. Vomir, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 109, 166601 (2012).
[Crossref]

Kimel, A. V.

A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
[Crossref]

Kirilyuk, A.

A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
[Crossref]

Klatt, G.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Knorren, R.

J. Hohlfeld, E. Matthias, R. Knorren, and K. H. Bennemann, Phys. Rev. Lett. 78, 4861 (1997).
[Crossref]

Krieger, K.

K. Krieger, J. K. Dewhurst, P. Elliott, S. Sharma, and E. K. U. Gross, J. Chem. Theory Comput. 11, 4870 (2015).
[Crossref]

La-O-Vorakiat, C.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Legut, D.

K. Carva, M. Battiato, D. Legut, and P. M. Oppeneer, Phys. Rev. B 87, 184425 (2013).
[Crossref]

Leitenstorfer, A.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Lopez-Flores, V.

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

Lozovoy, V. V.

E. J. Brown, I. Pastirk, B. I. Grimberg, V. V. Lozovoy, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 111, 3779 (1999).
[Crossref]

Lupulescu, C.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Mahrlein, S.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Mathias, S.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Matthias, E.

J. Hohlfeld, E. Matthias, R. Knorren, and K. H. Bennemann, Phys. Rev. Lett. 78, 4861 (1997).
[Crossref]

Melnikov, A.

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

Merle, J.-C.

E. Beaurepaire, J.-C. Merle, A. Daunois, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 76, 4250 (1996).
[Crossref]

Mitzner, R.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Molho, P.

P. Molho and M. de Albuquerque, J. Magn. Magn. Mater. 226, 1388 (2001).
[Crossref]

Mukamel, S.

S. Mukamel, Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy (Oxford University, 1995), Chap. 3.

Murnane, M. M.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Nembach, H.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Oberli, D.

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

Oppeneer, P. M.

K. Carva, M. Battiato, D. Legut, and P. M. Oppeneer, Phys. Rev. B 87, 184425 (2013).
[Crossref]

Pashkin, A.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Pastirk, I.

E. J. Brown, I. Pastirk, B. I. Grimberg, V. V. Lozovoy, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 111, 3779 (1999).
[Crossref]

Pawlik, S.

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

Pickel, M.

A. B. Schmidt, M. Pickel, M. Wiemhöfer, M. Donath, and M. Weinelt, Phys. Rev. Lett. 95, 107402 (2005).
[Crossref]

Pisarev, R. V.

A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
[Crossref]

Pontius, N.

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Portella, M. T.

J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, J. E. Cunningham, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 67, 636 (1991).
[Crossref]

Quast, T.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Radu, I.

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

Rasing, T.

A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
[Crossref]

Rehspringer, J.-L.

M. Deb, M. Vomir, J.-L. Rehspringer, and J.-Y. Bigot, Appl. Phys. Lett. 107, 252404 (2015).
[Crossref]

Schmidt, A. B.

A. B. Schmidt, M. Pickel, M. Wiemhöfer, M. Donath, and M. Weinelt, Phys. Rev. Lett. 95, 107402 (2005).
[Crossref]

Schmuttenmaer, C. A.

E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
[Crossref]

Schneider, C. M.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Schoenlein, R. W.

J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, J. E. Cunningham, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 67, 636 (1991).
[Crossref]

Scott, G. B.

G. B. Scott, Phys. Status Solidi B 79, 203 (1977).
[Crossref]

Sell, A.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Shank, C. V.

J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, J. E. Cunningham, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 67, 636 (1991).
[Crossref]

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

Sharma, S.

K. Krieger, J. K. Dewhurst, P. Elliott, S. Sharma, and E. K. U. Gross, J. Chem. Theory Comput. 11, 4870 (2015).
[Crossref]

Shaw, J. M.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Siegmann, H. C.

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

Siemens, M.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Silva, T. J.

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

Silvestri, S. D.

Stamm, C.

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Thiele, J.-U.

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

Turner, G. M.

E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
[Crossref]

Usachev, P. A.

A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
[Crossref]

Vomir, M.

M. Deb, M. Vomir, J.-L. Rehspringer, and J.-Y. Bigot, Appl. Phys. Lett. 107, 252404 (2015).
[Crossref]

J. Kim, M. Vomir, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 109, 166601 (2012).
[Crossref]

J.-Y. Bigot, M. Vomir, and E. Beaurepaire, Nat. Phys. 5, 515 (2009).
[Crossref]

Vonesch, H.

H. Vonesch and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. B 85, 180407 (2012).
[Crossref]

Weber, W.

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

Weinelt, M.

A. B. Schmidt, M. Pickel, M. Wiemhöfer, M. Donath, and M. Weinelt, Phys. Rev. Lett. 95, 107402 (2005).
[Crossref]

Weiner, A. M.

Wiemhöfer, M.

A. B. Schmidt, M. Pickel, M. Wiemhöfer, M. Donath, and M. Weinelt, Phys. Rev. Lett. 95, 107402 (2005).
[Crossref]

Wietstruk, M.

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Wolf, T.

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Woltersdorf, G.

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

Zhang, Q.

E. Brown, Q. Zhang, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 110, 5772 (1999).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (2)

E. Beaurepaire, G. M. Turner, S. M. Harrel, M. C. Beard, J.-Y. Bigot, and C. A. Schmuttenmaer, Appl. Phys. Lett. 84, 3465 (2004).
[Crossref]

M. Deb, M. Vomir, J.-L. Rehspringer, and J.-Y. Bigot, Appl. Phys. Lett. 107, 252404 (2015).
[Crossref]

C. R. Acad. Sci. Ser. IV (1)

J.-Y. Bigot, C. R. Acad. Sci. Ser. IV 2, 1483 (2001).

Chem. Phys. (1)

D. Chemla and J.-Y. Bigot, Chem. Phys. 210, 135 (1996).
[Crossref]

J. Appl. Phys. (1)

G. F. Dionne and G. A. Allen, J. Appl. Phys. 75, 6372 (1994).
[Crossref]

J. Chem. Phys. (2)

E. Brown, Q. Zhang, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 110, 5772 (1999).
[Crossref]

E. J. Brown, I. Pastirk, B. I. Grimberg, V. V. Lozovoy, and M. Dantus, J. Chem. Phys. 111, 3779 (1999).
[Crossref]

J. Chem. Theory Comput. (1)

K. Krieger, J. K. Dewhurst, P. Elliott, S. Sharma, and E. K. U. Gross, J. Chem. Theory Comput. 11, 4870 (2015).
[Crossref]

J. Magn. Magn. Mater. (1)

P. Molho and M. de Albuquerque, J. Magn. Magn. Mater. 226, 1388 (2001).
[Crossref]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Nat. Mater. (1)

C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, R. Mitzner, T. Quast, K. Holldack, S. Khan, C. Lupulescu, E. F. Aziz, M. Wietstruk, H. A. Durr, and W. Eberhardt, Nat. Mater. 6, 740 (2007).
[Crossref]

Nat. Photonics (1)

T. Kampfrath, A. Sell, G. Klatt, A. Pashkin, S. Mahrlein, M. Dekorsy, T. Wolf, M. Fiebig, A. Leitenstorfer, and R. Huber, Nat. Photonics 5, 31 (2011).
[Crossref]

Nat. Phys. (1)

J.-Y. Bigot, M. Vomir, and E. Beaurepaire, Nat. Phys. 5, 515 (2009).
[Crossref]

Nature (2)

C. Boeglin, E. Beaurepaire, V. Halté, V. Lopez-Flores, C. Stamm, N. Pontius, H. A. Duerr, and J.-Y. Bigot, Nature 465, 458 (2010).
[Crossref]

A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A. M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435, 655 (2005).
[Crossref]

Phys. Rev. B (2)

H. Vonesch and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. B 85, 180407 (2012).
[Crossref]

K. Carva, M. Battiato, D. Legut, and P. M. Oppeneer, Phys. Rev. B 87, 184425 (2013).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (10)

L. Guidoni, E. Beaurepaire, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 89, 017401 (2002).
[Crossref]

C. La-O-Vorakiat, M. Siemens, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann, P. Grychtol, R. Adam, C. M. Schneider, J. M. Shaw, H. Nembach, and T. J. Silva, Phys. Rev. Lett. 103, 257402 (2009).
[Crossref]

J. Kim, M. Vomir, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 109, 166601 (2012).
[Crossref]

P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. B. Cruz, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 61, 1647 (1988).
[Crossref]

J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, J. E. Cunningham, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 67, 636 (1991).
[Crossref]

E. Beaurepaire, J.-C. Merle, A. Daunois, and J.-Y. Bigot, Phys. Rev. Lett. 76, 4250 (1996).
[Crossref]

J. Hohlfeld, E. Matthias, R. Knorren, and K. H. Bennemann, Phys. Rev. Lett. 78, 4861 (1997).
[Crossref]

M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, W. Weber, R. Burgermeister, D. Oberli, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 79, 5158 (1997).
[Crossref]

A. B. Schmidt, M. Pickel, M. Wiemhöfer, M. Donath, and M. Weinelt, Phys. Rev. Lett. 95, 107402 (2005).
[Crossref]

I. Radu, G. Woltersdorf, M. Kiessling, A. Melnikov, U. Bovensiepen, J.-U. Thiele, and C. H. Back, Phys. Rev. Lett. 102, 117201 (2009).
[Crossref]

Phys. Status Solidi B (1)

G. B. Scott, Phys. Status Solidi B 79, 203 (1977).
[Crossref]

Other (1)

S. Mukamel, Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy (Oxford University, 1995), Chap. 3.

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1. Three-pulse MO-FWM configuration. H, static applied magnetic field; s and p, analyzed polarization components. Inset: intensity absorbed by the Bi-doped garnet film and laser pulse spectra.
Fig. 2.
Fig. 2. MO-FWM signals. (a) FWM rotation signals Sk1k2+k3φ(τ,T=300  fs) at 1.5 eV as a function of τ for the magnetic field angles φ=0° and 180°. The inset shows the difference (MO-FWM) ΔS(τ,T=300  fs) that corresponds to the spin coherence dynamics. (b) Spin population dynamics ΔSk1k2+k3(τ=0,T) as a function of T for the three wavelengths (600, 640, and 800 nm).
Fig. 3.
Fig. 3. Calculated MO-FWM signal for a three-pulse configuration. (a) Coherent response as a function of τ for a delay T=500  fs. (b) Spin population dynamics as a function of T for a delay τ=0.

Equations (2)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

ΔS(τ,T)=[Sk1k2+k3φ=0°Sk1k2+k3φ=180°]/2.
Hint=qmΠ·ALq2m2c2[pS]·EL,

Metrics