一个国际团队在BESSY II成功阐明了如何通过测量磁层系统内的超快速去磁化特性来表征超快速自旋极化电流脉冲，时间范围在头几百飞秒内。这些发现对开发能实现更快更节能的信息处理和存储的自旋电子器件非常有用。该合作团队包括来自斯特拉斯堡大学、HZB、乌普萨拉大学和其他几所大学的团队。
自旋电子元件不是基于移动电荷，而是基于磁矩的定向变化，如电子自旋。因此，基于自旋电流的设备可以以极快的速度运行，目前的时间尺度可达一百皮秒（一个皮秒是10-12秒）。然而，微观过程本身的运行速度要快得多，范围在几百飞秒（1 fs = 10-15秒）。
现在，由斯特拉斯堡大学的克里斯汀·博格林教授领导的一个国际团队首次能够在磁层系统中实验观察到一些特别有趣的动态过程。他们研究了一种称为自旋阀的结构，由交替的铂钴层和铁镓合金层组成。在这个系统中，激发（热）电子与磁层之间的相互作用尤其强烈。第一作者迪克沙·古普塔及其同事与操作这一世界独特基础设施的HZB团队一起，在BESSY II的飞秒切片站进行了实验。
通过一台飞秒红外激光（IR），他们在铂（Pt）顶层生成了热电子（HE）。一个厚铜层（Cu，60纳米）确保只有HE脉冲到达自旋阀前面的Co/Pt层，该层作为自旋极化器，产生自旋极化的HE脉冲（SPHE）。
该团队能够通过分析自旋阀末尾的Fe74Gd26反铁磁层内的去磁化动态来表征这些SPHE脉冲。为此，他们使用了仅在BESSY II以这种组合方式可用的方法：“多亏了BESSY II飞秒切片光束线的独特能力，我们可以分别探测复杂样品系统中每个组件的超快速自旋动态，”HZB科学家克里斯蒂安·施尤斯勒-朗海因说。团队使用了调谐到铁和镓原子的共振的超短（约100飞秒）软X射线脉冲，记录了它们对SPHE脉冲的动态反应。
借助乌普萨拉大学O. Eriksson领导的团队开发的理论模型，能够确定SPHE电流脉冲的关键参数，特别是脉冲持续时间、自旋极化方向和再现实验结果所需的电流密度。
参与实验的迪克沙·古普塔现已作为博士后研究员加入HZB，她将继续探索磁性材料。她表示：“这是一个快速发展的领域。我们第一次能够真正揭示复杂磁性材料中自旋电流的行为。这可能为更快的技术发展铺平道路。”
