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Plasmonique relativiste pour sources de rayonnement ultra-brèves
CANTONO Giada
Groupe Physique à Haute Intensité/PHI
Vendredi 27/10/2017, 10h00-12h30
Bât 774, Amphi Claude Bloch, Orme des Merisiers

La plasmonique étudie le couplage entre le rayonnement électromagnétique et les oscillations collectives des électrons dans un matériel. Les plasmons de surface (SPs), notamment, ont la capacité́ de concentrer le champ électromagnétique sur des distances micrométriques, ce qui les rend intéressants pour le développement des dispositifs photoniques les plus novateurs. Etendre l’excitation de SPs au régime de champs enlevés, où les électrons oscillent à des vitesses relativistes, ouvre des perspectives stimulantes pour la manipulation de la lumière laser ultra-intense et le développement de sources de rayonnement énergétiques et à courte durée. En fait, l’excitation de modes résonnants du plasma est lune des stratégies possibles pour transférer efficacement lénergie dune impulsion laser ultra-puissante à une cible solide, cela étant parmi les défis actuels dans la physique de linteraction laser- matière à haute intensité́.

Dans le cadre de ces deux sujets, ce travail de thèse démontre la possibilité́ d’exciter de façon résonnante des plasmons de surface avec des impulsions laser ultra- intenses. Elle étudie comment ces ondes peuvent à la fois accélérer de paquets d’électrons relativistes le long de la surface de la cible mais aussi augmenter la génération dharmoniques dordre élevé́ de la fréquence laser. Ces deux processus ont été́ caractérisés avec de nombreuses expériences et simulations numériques. En utilisant un schéma d’interaction standard de la plasmonique classique, les SPs sont excités sur des cibles dont la surface présente une modulation périodique régulière à léchelle micrométrique (cibles réseau). Dans ce cas, les propriétés de l’émission délectrons tout comme celles des harmoniques permettent denvisager leur utilisation dans des applications pratiques.

En réussissant à dépasser les principaux problèmes conceptuels et techniques qui jusqu’à présent avaient empêché́ lapplication deffets plasmoniques dans le régime de champs élevés, ces résultats apportent un intérêt nouveau à l’exploration de la Plasmonique Relativiste.

Contact : Caroline LEBE

 

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