結局何が実現できたらすごいのかよくわからなかった
たんぱく質の分子構造を観測するＸ線結晶構造解析やＸ線小角散乱では、波長が１オングストローム（１００億分の１メートル）程度のＸ線を用いることが多い。このＸ線よりも更に波長が長い（エネルギーが低い）領域の光を軟Ｘ線と呼ぶ。
これまでのところ、このテーマの研究は、自由電子レーザーやシンクロトロンなどの限られたアクセスの大型X線施設に強く依存しています。本研究チームは、スピントロニクスデバイスへの応用が期待される希土類物質内部のスピンダイナミクスを時空間的に解像する卓上型超高速軟X線顕微鏡を初めて実現しました。
高エネルギーイッテルビウムレーザーを用いたこの新しい軟X線源は、将来のエネルギー効率の高い高速スピントロニクスデバイスの研究にとって重要な進歩であり、物理、化学、生物学の多くのアプリケーションに使用される可能性があります。
"私たちのアプローチは、多くの研究室にとって、堅牢でコスト効率が高く、エネルギースケールの大きいエレガントなソリューションを提供します。ナノスケールおよびメソスケールの構造における超高速ダイナミクスを、ナノメートルの空間分解能とフェムト秒の時間分解能の両方で、しかも元素特異性で研究することができます」とTU WienのAndrius Baltuska教授は述べています。
明るいX線パルスでスピンを見る
この明るいX線光源を利用して、ナノスケールの希土類磁気構造の一連のスナップショット画像が記録されました。これらの画像は、高速で減磁する過程を鮮明に映し出し、大型X線施設に匹敵する精度の磁気特性に関する豊富な情報を提供します。
「超高速卓上X線源の開発は、最先端技術の応用や科学の現代的な分野にとってエキサイティングなことです。私たちは、スピントロニクスや他の潜在的な分野の将来の研究に役立つかもしれない、私たちの結果に興奮しています」とINRSのポスドク研究者、Guangyu Fan博士は述べています。
"レアアース系は、ナノメートルサイズ、高速化、トポロジー的に保護された安定性から、コミュニティでトレンドとなっています。このX線源は、希土類で構成された将来のスピントロニクスデバイスに関する多くの研究にとって非常に魅力的です」と、フランス国立放射光施設の上級科学者であるニコラス・ジャウエンは述べています。
Légaré教授は、最先端の光源とナノスケールでの磁性体の超高速ダイナミクスを開発する専門家同士の共同作業を強調しています。「高出力イッテルビウムレーザーの急速な普及を考えると、この研究は高性能軟X線光源の大きな可能性を示しています。先進レーザー光源（ALLS）で間もなく利用可能になるこの新世代のレーザーは、物理、化学、さらには生物学の分野で将来的に多くの応用が期待されます」と述べています。
