马克斯·玻恩研究所科学家开发出新型软X射线仪器，能揭示纳米和皮秒尺度上磁畴的动力学过程。这一成果将以往仅X射线自由电子激光器具备的功能引入实验室，为常规研究磁性材料等领域超快过程创造条件。磁畴作为纳米尺度纹理，是现代磁性研究核心，但此前在极短时间尺度观察需借助大型X射线自由电子激光设备。

马克斯·玻恩研究所研究人员开发的实验室规模软X射线仪器，具备纳米级空间分辨率和皮秒级时间分辨率，可“看到”隐藏的磁畴结构。研究成果发表于《光：科学与应用》杂志，表明能在实验室直接详细追踪磁畴超快动力学。软X射线对磁有序灵敏度高、元素特异性强且空间分辨率高，在小角X射线散射几何结构中，能提供复杂磁结构有序信息。此前，软X射线波段超快共振小角X射线散射只能在X射线自由电子激光器上实现，新型MBI装置克服了这一限制。该仪器以100Hz频率运行，时间分辨率9ps，有稳定性和灵敏度捕获极微弱漫散射信号。

为展示性能，团队研究了亚铁磁性Fe/Gd多层膜，绘制元素特定磁化动力学图，发现复杂畴图案重组。研究第一作者之一列昂尼德·卢宁说：“这台仪器让我们能以前所未有的精细程度观察磁序，以前需自由电子激光器，现在可在实验室直接研究。”该平台灵活且光子效率高，能对多种变化进行系统研究，这些测量在大型设施中往往困难或不可能。展望未来，作者预计利用新技术，光子通量和灵敏度将提高，多维扫描和先进激发方案成常规操作，为研究复杂材料涌现相开辟新途径。

更多信息： 作者：Leonid Lunin 等人，标题：《激光驱动共振软X射线散射用于探测纳米尺度皮秒动力学》，发表于：《光：科学与应用》 (2025)。期刊信息： 《光：科学与应用》