Communication: The electronic structure of matter probed with a single femtosecond hard x-ray pulse

Structural Dynamics

Volumn 1, Issue 2, 2014, Pages

  Szlachetko, J ^a,b   Milne, C J ^a   Hoszowska, J ^c   Dousse, J Cl ^c   Blachucki W ^c   Sa J ^a   Kayser, Y ^a   Messerschmidt, M ^d   Abela, R ^a   Boutet, S ^d   David, C ^a   Williams, G ^d   Pajek, M ^b   Patterson, B D ^a   Smolentsev, G ^a   van Bokhoven, J A ^a,e   Nachtegaal, M ^a  

^a PAUL SCHERRER INSTITUTE   (Switzerland)

^b JAN KOCHANOWSKI UNIVERSITY   (Poland)

^c UNIVERSITY OF FRIBOURG   (Switzerland)

^d SLAC NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY   (United States)

^e ETH ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRONIC DENSITY OF STATES; ELECTRONIC STATES; ELECTRONIC STRUCTURE; ELECTRONS; FREE ELECTRON LASERS; POTENTIAL ENERGY; QUANTUM CHEMISTRY; STRUCTURAL DYNAMICS;

CHEMICAL AND BIOLOGICALS; CHEMICAL TRANSFORMATIONS; ELECTRONIC CONFIGURATION; FEMTOSECOND TIME SCALE; FEMTOSECOND X-RAY PULSE; LINAC COHERENT LIGHT SOURCE; QUASI-EQUILIBRIUM STATE; UNOCCUPIED ELECTRONIC STATE;

X RAYS;

EID: 84912056207     PISSN: None     EISSN: 23297778     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4868260     Document Type: Article

References (43)

1. B. W. J. McNeil and N. R. Thompson, Nat. Photonics 4, 814 (2010).
2. J. D. Brock, Science 315, 609 (2007).
3. K. J. Gaffney and H. N. Chapman, Science 316, 1444 (2007).
4. H. N. Chapman, P. Fromme, A. Barty, T. A. White, R. A. Kirian, A. Aquila, M. S. Hunter, J. Schulz, D. P. Deponte, U. Weierstall, R. B. Doak, F. R. N. C. Maia, A. V. Martin, I. Schlichting, L. Lomb, N. Coppola, R. L. Shoeman, S. W. Epp, R. Hartmann, D. Rolles, A. Rudenko, L. Foucar, N. Kimmel, G. Weidenspointner, P. Holl, M. Liang, M. Barthelmess, C. Caleman, S. Boutet, M. J. Bogan, J. Krzywinski, C. Bostedt, S. Bajt, L. Gumprecht, B. Rudek, B. Erk, C. Schmidt, A. Hömke, C. Reich, D. Pietschner, L. Strüder, G. Hauser, H. Gorke, J. Ullrich, S. Herrmann, G. Schaller, F. Schopper, H. Soltau, K.-U. Kühnel, M. Messerschmidt, J. D. Bozek, S. P. Hau-Riege, M. Frank, C. Y. Hampton, R. G. Sierra, D. Starodub, G. J. Williams, J. Hajdu, N. Timneanu, M. M. Seibert, J. Andreasson, A. Rocker, O. Jönsson, M. Svenda, S. Stern, K. Nass, R. Andritschke, C.-D. Schröter, F. Krasniqi, M. Bott, K. E. Schmidt, X. Wang, I. Grotjohann, J. M. Holton, T. R. M. Barends, R. Neutze, S. Marchesini, R. Fromme, S. Schorb, D. Rupp, M. Adolph, T. Gorkhover, I. Andersson, H. Hirsemann, G. Potdevin, H. Graafsma, B. Nilsson, and J. C. H. Spence, Nature 470, 73 (2011).
5. R. Bonifacio, L. De Salvo, P. Pierini, N. Piovella, and C. Pellegrini, Phys. Rev. Lett. 73, 70 (1994).
6. H. T. Lemke, C. Bressler, L. X. Chen, D. M. Fritz, K. J. Gaffney, A. Galler, W. Gawelda, K. Haldrup, R. W. Hartsock, H. Ihee, J. Kim, K. H. Kim, J. H. Lee, M. M. Nielsen, A. B. Stickrath, W. Zhang, D. Zhu, and M. Cammarata, J. Phys. Chem. A 117, 735 (2013).
7. G. Vankó, T. Neisius, G. Molnar, F. Renz, S. Karpati, A. Shukla, and F. M. F. de Groot, J. Phys. Chem. B 110, 11647 (2006).
8. P. Glatzel and U. Bergmann, Coord. Chem. Rev 249, 65 (2005).
9. U. Bergmann and P. Glatzel, Photosynth. Res. 102, 255 (2009).
10. J. Kern, R. Alonso-Mori, R. Tran, J. Hattne, R. J. Gildea, N. Echols, C. Glockner, J. Hellmich, H. Laksmono, R. G. Sierra, B. Lassalle-Kaiser, S. Koroidov, A. Lampe, G. Han, S. Gul, D. DiFiore, D. Milathianaki, A. R. Fry, A. Miahnahri, D. W. Schafer, M. Messerschmidt, M. M. Seibert, J. E. Koglin, D. Sokaras, T. C. Weng, J. Sellberg, M. J. Latimer, R. W. Grosse-Kunstleve, P. H. Zwart, W. E. White, P. Glatzel, P. D. Adams, M. J. Bogan, G. J. Williams, S. Boutet, J. Messinger, A. Zouni, N. K. Sauter, V. K. Yachandra, U. Bergmann, and J. Yano, Science 340, 491 (2013).
11. R. Alonso-Mori, J. Kern, R. J. Gildea, D. Sokaras, T. C. Weng, B. Lassalle-Kaiser, R. Tran, J. Hattne, H. Laksmono, J. Hellmich, C. Glockner, N. Echols, R. G. Sierra, D. W. Schafer, J. Sellberg, C. Kenney, R. Herbst, J. Pines, P. Hart, S. Herrmann, R. W. Grosse-Kunstleve, M. J. Latimer, A. R. Fry, M. M. Messerschmidt, A. Miahnahri, M. M. Seibert, P. H. Zwart, W. E. White, P. D. Adams, M. J. Bogan, S. Boutet, G. J. Williams, A. Zouni, J. Messinger, P. Glatzel, N. K. Sauter, V. K. Yachandra, J. Yano, and U. Bergmann, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 19103-19107 (2012).
12. L. Young, E. P. Kanter, B. Krässig, Y. Li, A. M. March, S. T. Pratt, R. Santra, S. H. Southworth, N. Rohringer, L. F. Dimauro, G. Doumy, C. A. Roedig, N. Berrah, L. Fang, M. Hoener, P. H. Bucksbaum, J. P. Cryan, S. Ghimire, J. M. Glownia, D. A. Reis, J. D. Bozek, C. Bostedt, and M. Messerschmidt, Nature 466, 56 (2010).
13. G. Doumy, C. Roedig, S. K. Son, C. I. Blaga, A. D. DiChiara, R. Santra, N. Berrah, C. Bostedt, J. D. Bozek, P. H. Bucksbaum, J. P. Cryan, L. Fang, S. Ghimire, J. M. Glownia, M. Hoener, E. P. Kanter, B. Krässig, M. Kuebel, M. 021101-7 Szlachetko et al. Struct. Dyn. 1, 021101 (2014) Messerschmidt, G. G. Paulus, D. A. Reis, N. Rohringer, L. Young, P. Agostini, and L. F. Dimauro, Phys. Rev. Lett. 106, 083002 (2011).
14. J. Hoszowska, J. C. Dousse, J. Szlachetko, Y. Kayser, W. Cao, P. Jagodzinski, M. Kavčič, and S. H. Nowak, Phys. Rev. Lett. 107, 053001 (2011).
15. S. Pascarelli, O. Mathon, M. Munoz, T. Mairs, and J. Susini, J. Synchrotron Radiat. 13, 351 (2006).
16. M. Yabashi, J. B. Hastings, M. S. Zolotorev, H. Mimura, H. Yumoto, S. Matsuyama, K. Yamauchi, and T. Ishikawa, Phys. Rev. Lett. 97, 084802 (2006).
17. D. Zhu, M. Cammarata, J. M. Feldkamp, D. M. Fritz, J. B. Hastings, S. Lee, H. T. Lemke, A. Robert, J. L. Turner, and Y. Feng, Appl. Phys. Lett. 101, 034103 (2012).
18. J. Amann, W. Berg, V. Blank, F. J. Decker, Y. Ding, P. Emma, Y. Feng, J. Frisch, D. Fritz, J. Hastings, Z. Huang, J. Krzywinski, R. Lindberg, H. Loos, A. Lutman, H. D. Nuhn, D. Ratner, J. Rzepiela, D. Shu, Y. Shvyd'Ko, S. Spampinati, S. Stoupin, S. Terentyev, E. Trakhtenberg, D. Walz, J. Welch, J. Wu, A. Zholents, and D. Zhu, Nat. Photonics 6, 693 (2012).
19. P. Emma, R. Akre, J. Arthur, R. Bionta, C. Bostedt, J. Bozek, A. Brachmann, P. Bucksbaum, R. Coffee, F. J. Decker, Y. Ding, D. Dowell, S. Edstrom, A. Fisher, J. Frisch, S. Gilevich, J. Hastings, G. Hays, P. Hering, Z. Huang, R. Iverson, H. Loos, M. Messerschmidt, A. Miahnahri, S. Moeller, H. D. Nuhn, G. Pile, D. Ratner, J. Rzepiela, D. Schultz, T. Smith, P. Stefan, H. Tompkins, J. Turner, J. Welch, W. White, J. Wu, G. Yocky, and J. Galayda, Nat. Photonics 4, 641 (2010).
20. T. Ishikawa, H. Aoyagi, T. Asaka, Y. Asano, N. Azumi, T. Bizen, H. Ego, K. Fukami, T. Fukui, Y. Furukawa, S. Goto, H. Hanaki, T. Hara, T. Hasegawa, T. Hatsui, A. Higashiya, T. Hirono, N. Hosoda, M. Ishii, T. Inagaki, Y. Inubushi, T. Itoga, Y. Joti, M. Kago, T. Kameshima, H. Kimura, Y. Kirihara, A. Kiyomichi, T. Kobayashi, C. Kondo, T. Kudo, H. Maesaka, X. M. Maréchal, T. Masuda, S. Matsubara, T. Matsumoto, T. Matsushita, S. Matsui, M. Nagasono, N. Nariyama, H. Ohashi, T. Ohata, T. Ohshima, S. Ono, Y. Otake, C. Saji, T. Sakurai, T. Sato, K. Sawada, T. Seike, K. Shirasawa, T. Sugimoto, S. Suzuki, S. Takahashi, H. Takebe, K. Takeshita, K. Tamasaku, H. Tanaka, R. Tanaka, T. Tanaka, T. Togashi, K. Togawa, A. Tokuhisa, H. Tomizawa, K. Tono, S. WU, M. Yabashi, M. Yamaga, A. Yamashita, K. Yanagida, C. Zhang, T. Shintake, H. Kitamura, and N. Kumagai, Nat. Photonics 6, 540 (2012).
21. T. Katayama, Y. Inubushi, Y. Obara, T. Sato, T. Togashi, K. Tono, T. Hatsui, T. Kameshima, A. Bhattacharya, Y. Ogi, N. Kurahashi, K. Misawa, T. Suzuki, and M. Yabashi, Appl. Phys. Lett. 103, 131105 (2013).
22. J. Szlachetko, M. Nachtegaal, J. Sa, J.-C. Dousse, J. Hoszowska, E. Kleymenov, M. Janousch, O. V. Safonova, C. Köonig, and J. A. van Bokhoven, Chem. Commun. 48, 10898 (2012).
23. M. Kavčič, M. Žitnik, K. Bučar, A. Mihelic?, B. Marolt, J. Szlachetko, P. Glatzel, and K. Kvashnina, Phys. Rev. B 87, 075106 (2013).
24. H. A. Kramers and W. Heisenberg, Z. Fur Phys. 31, 681 (1925).
25. J. Tulkki and T. Åberg, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 15, L435 (1982).
26. J. Tulkki, Phys. Rev. A 27, 3375 (1983).
27. J. A. Carlisle, E. L. Shirley, E. A. Hudson, L. J. Terminello, T. A. Callcott, J. J. Jia, D. L. Ederer, R. C. C. Perera, and F. J. Himpsel, Phys. Rev. Lett. 74, 1234 (1995).
28. H. Hayashi, Y. Udagawa, W. A. Caliebe, and C. C. Kao, Chem. Phys. Lett. 371, 125 (2003).
29. J. Szlachetko, J. C. Dousse, J. Hoszowska, M. Pajek, R. Barrett, M. Berset, K. Fennane, A. Kubala-Kukus, and M. Szlachetko, Phys. Rev. Lett. 97, 073001 (2006).
30. S. Boutet and G. J. Williams, New J. Phys. 12, 035024 (2010).
31. G. Geloni, V. Kocharyan, and E. Saldin, J. Mod. Opt. 58, 1391 (2011).
32. J. Szlachetko, M. Nachtegaal, E. de Boni, M. Willimann, O. Safonova, J. Sa, G. Smolentsev, M. Szlachetko, J. A. van Bokhoven, J. C. Dousse, J. Hoszowska, Y. Kayser, P. Jagodzinski, A. Bergamaschi, B. Schmitt, C. David, and A. Lücke, Rev. Sci. Instrum 83, 103105 (2012).
33. S. Herrmann, S. Boutet, B. Duda, D. Fritz, G. Haller, P. Hart, R. Herbst, C. Kenney, H. Lemke, M. Messerschmidt, J. Pines, A. Robert, M. Sikorski, and G. Williams, Nucl. Inst. Methods Phys. Res. A 718, 550-553 (2013).
34. R. D. Deslattes, E. G. Kassler, Jr., P. Indelicato, L. De Billy, E. Lindroth, and J. Anton, Rev. Mod. Phys. 75, 35 (2003).
35. J. L. Campbell and T. Papp, At. Data Nucl. Data Tables 77, 1 (2001).
36. G. N. Greaves, P. J. Durham, G. Diakun, and P. Quinn, Nature 294, 139 (1981).
37. S. Bocharov, T. Kirchner, G. Dröger, O. Šipr, and A. Šimůnek, Phys. Rev. B 63, 045104 (2001).
38. M. Calandra, J. P. Rueff, C. Gougoussis, D. Céolin, M. Gorgoi, S. Benedetti, P. Torelli, A. Shukla, D. Chandesris, and C. Brouder, Phys. Rev. B 86, 165102 (2012).
39. L. A. Grunes, Phys. Rev. B 27, 2111 (1983).
40. J. Kawai, Y. Nihei, M. Fujinami, Y. Higashi, S. Fukushima, and Y. Gohshi, Solid State Commun. 70, 567 (1989).
41. R. Alonso-Mori, J. Kern, D. Sokaras, T.-C. Weng, D. Nordlund, R. Tran, P. Montanez, J. Delor, V. K. Yachandra, J. Yano, and U. Bergmann, Rev. Sci. Instrum. 83, 073114 (2012).
42. V. Bushuev, L. Samoylova, H. Sinn, and T. Tschentscher, Proc. SPIE 8141, 81410T (2011).
43. S. D. Shastri, P. Zambianchi, and D. M. Mills, J. Synchrotron Radiat. 8, 1131 (2001).