Laboratoire Interactions, Dynamiques et Lasers (LIDYL) - CEA-CNRS et Université Paris Saclay
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Les activités du Laboratoire Interactions, Dynamiques et Lasers (CEA-CNRS, dans le cadre de l'Université Paris Saclay) sont centrées sur l'interaction rayonnement-matière et concernent des aspects aussi bien physiques que chimiques.

Les programmes de recherche s'étendent des systèmes atomiques et moléculaires simples aux systèmes moléculaires et biomoléculaires complexes jusqu'aux plasmas.

 
#2300 - Màj : 07/08/2020
Thèmes de recherche

Interaction laser-matière : Matière sous conditions extrêmes

  "Matière sous conditions extrêmes" (LIDyL) se composent de trois groupes de recherche   Attophysique Le groupe ATTO étudie la production par génération d'harmoniques d'ordre élevé dans un gaz d'impulsions de lumière dans l'extrême UV (10-100nm), de durée ultra-brève, typiquement une centaine d'attosecondes (1as=10-18s).......

Interaction laser-matière : Matière sous conditions extrêmes
Physique et vivant / Physics and life

Physique et vivant / Physics and life

Trois " métiers " de l'IRAMIS trouvent une extension naturelle vers la biologie :  L'ingénierie moléculaire, où les études d'interactions coopératives de molécules en solution trouvent une suite directe dans l'étude des protéines et des différents modes d'assemblage de molécules d'intérêt biologique, L'étude de la matière à haute densité d'énergie, où les travaux sur la radiolyse et les interactions rayonnement-molécule, se transposent directement à des molécules comme l'ADN, L'étude de la matière ultra divisée, domaine dans lequel les matériaux nanostructurés, la nanophysique et la biologie convergent naturellement.

Physico-Chimie et Chimie-Physique

Une réaction chimique dépend non seulement des atomes et des molécules mises en jeu mais aussi de leur environnement à courte distance. Comprendre le déroulement d'une réaction chimique demande ainsi une approche fondamentale prenant en compte à la fois ses aspects temporels et spatiaux.

Physico-Chimie  et Chimie-Physique
Physique de la matière condensée, étude par l’interaction rayonnement matière

Physique de la matière condensée, étude par l’interaction rayonnement matière

Les grandes installations de l’IRAMIS, telles que les spectromètres de diffusion, de diffraction et les stations d’imagerie de neutrons du LLB ou l’accélérateur SIRIUS du LSI, sont particulièrement adaptées à l’étude des propriétés physiques de la matière condensée.

Interaction rayonnement-matière

Lumière - Photosciences : La lumière intervient directement dans de nombreux processus physiques et chimiques ; elle est aussi un formidable outil d’investigation de la matière sous toutes ses formes. Les photosciences à l'IRAMIS recouvrent l’ensemble des études qui considèrent l’interaction lumière-matière en tant que processus fondamental et outil d’analyse.

Interaction rayonnement-matière
Groupes de recherche / Laboratoires
Responsable du groupe Attophysique : Pascal SALIERES Objectifs scientifiques Le développement des lasers ultrabrefs produisant des impulsions intenses parfaitement contrôlées de quelques cycles optiques a ouvert des perspectives insoupçonnées.
ATTOphysique
Dynamique et Interactions en phase Condensée
            Responsable : Gérard BALDACCHINO   Les activités du groupe Dynamique et Interactions en phase COndensé e (DICO) concernent des processus physico-chimiques en solution avec un accent particulier sur les interactions moléculaires et les aspects dynamiques.
L'équipe s'intéresse à la dynamique photo-induite de systèmes isolés : molécules organiques, radicaux, agrégats moléculaires, complexes de van der Waals. Le comportement dynamique de ces systèmes est évidemment lié à leur structure. Notre équipe associe donc des outils propres aux études dynamiques à ceux propres aux études de structure.
Groupe Dynamique Réactionnelle
Groupe Physico-Chimie sous Rayonnement
PCR
Le Laboratoire de Radiolyse est membre coordonateur du réseau radiolyse du CEA. Le Laboratoire de Radiolyse a renouvelé ses thèmes de recherche en les centrant sur les processus physicochimiques et biochimiques de l’interaction rayonnement – matière.
Objectifs Scientifiques
Le Laboratoire Francis Perrin est spécialisé en Chimie Physique. Une grande majorité des travaux porte sur l’interaction des systèmes moléculaires avec la lumière (UV-visible-infrarouge).
Laboratoire Francis Perrin
LUmière et MOlécules
Contact : Michel Mons
L'équipe "LUmière et  MOlécules" regroupe à compter du 1er Janvier 2020 les activités des groupes SBM et DyR du LIDYL. Historiquement liée à l’application des lasers à la physico-chimie moléculaire, l’équipe "Structures BioMoléculaires" est tournée vers l’interaction des systèmes moléculaires complexes avec la lumière.
Contact : Thomas BLENSKI Notre activité de recherche est centrée sur les propriétés électroniques et radiatives des plasmas denses et chauds. Ce travail a d’importantes implications dans le domaine de l’énergie, en particulier dans les sciences de la fusion thermonucléaire.
Matière à Haute Densité d'Energie
Contact : Michel Mons
Historiquement liée à l’application des lasers à la physico-chimie moléculaire, l’équipe « Structures BioMoléculaires » est tournée vers l’interaction des systèmes moléculaires complexes avec la lumière. Elle étudie notamment (mais pas exclusivement) des molécules neutres, modèles de biomolécules, isolées en phase gazeuse.
Structures BioMoléculaires
Support  et Lasers à Impulsions courtes / Support and short pulse lasers
Cliquer ici pour consulter le nouveau site 'Supports et Lasers à Impulsion Courte' L'équipe SLIC (Supports et Lasers à Impulsions Courtes) est un groupe de développement laser et de support technique. La mission principale de SLIC est de fournir des lasers de pointe pour les utilisateurs internes (LIDYL) et externes (nationaux et internationaux).
Domaines Techniques
L'étude de molécules isolées permet la determination de leur propriétés intrinsèques, quelles soient spectroscopiques ou dynamiques. Il s'agit d'une approche particuliairement intéressante dans le cadre d'une démarche couplée à des calculs de chimie quantique. Les études en milieu dilué demandent l'utilisation de techniques de mesures dédiées.
Spectroscopie et Spectrométrie en phase gazeuse
Time-resolved techniques for the study of biological molecules
The specificity of the group is the use of high-performing time-resolved spectroscopy. DNA and its constituents are fragile systems so particular care is taken with regards to excitation energy and sample handling. Time-resolved fluorescence (fluorescence decays, fluorescence anisotropy decays and time-resolved fluorescence spectra) can be recorded from 100 fs to 100 ns using a combination of two detection techniques; fluorescence upconversion and time-correlated single photon counting.
Voir aussi
Voir aussi
2) Macroscopic response : 2)    Macroscopic response  a)    Model description: We solve the wave equation in 2D cylindrical or 3D Cartesian geometry, depending on the problem under consideration, using either a finite difference or a pseudo-spectral method. Different approximations can be made, from the paraxial and slowly varying envelope approximations to the solution of the full wave equation.
Attosecond photoionization spectroscopy : Resolving in time the ultrafast buildup of an autoionizing resonance Spectroscopy has taught us how the very precise measurement of resonance lineshapes gives insight into the structure of matter. However, as a time-integrated measurement, the spectral lines give only indirect information on the underlying electronic dynamics.
Coulomb explosion imaging : << Back When several electrons are ejected from a molecule by a femtosecond laser pulse in the 10141015 Wcm-2 intensity range, the Coulomb repulsion between the resulting multicharged atoms leads to fragmentation called Coulomb explosion. The atomic fragments trajectories are determined by their initial positions within the molecule: In principle the molecular geometry may be inferred from these trajectories.
Dispositif EDELWEISS : Ce dispositif expérimental est doté d’un jet versatile couplé à un dispositif d’imagerie de photoélectron et à un spectre de masse à temps de vol. L’objectif de cette expérience est de deux ordres : - L’étude de la spectroscopie des états de transition de complexes de van der waals.
Exemples d'applications d'impulsions XUV intenses : Les processus cohérents induits dans les atomes et les molécules par un champ laser intense donnent lieu à deux types d'applications. D'une part, la diffraction et la recombinaison radiative du paquet d'ondes électronique (POE) peuvent sonder le système qui a libéré le POE, selon un schéma d' "auto-sonde" ("self-probing").
Femtochimie Organique : La dynamique d'une réaction chimique au voisinage de son état de transition est l'information essentielle qui doit-être obtenues pour prétendre à une vision détaillée du mécanisme de cette réaction.
fs pulse tunability : Regular fs laser provides possibly tunable photons only whithin the broadband of the cristal used, to the detriment of the pulse duration. Femtochemistry requires photon excitation on the absorption band of the studied system. The challange is also to tune the wavelenght of the pump photon, keeping the feature of the laser in term of pulse duration and with a resonable energy.
Hommage à Bertrand Carré : Hommage à Bertrand Carré C’est avec une grande émotion que nous apprenons la disparition de notre collègue et ami Bertrand Carré. Il s’est battu avec un courage impressionnant contre la grave maladie diagnostiquée en juillet 2016.
Injection d'un laser à électrons libres : Collaborations : M.-E. Couprie et al., SOLEIL Synchrotron (St-Aubin, France) T. Hara et al., SPring8 Compact SASE Source (SCSS), XFEL Project/RIKEN (Hyogo, Japon) L. Giannessi et al., ENEA & INFN/LNF (Frascati, Italie) Pour produire des impulsions ultra-courtes intenses dans le domaine XUV, les sources dites de 4ème génération pourraient exploiter la combinaison des sources par laser et par accélérateur.
Instrumentation : State-of-the-art research project goes with instrumental developments. When possible these developments are shared to the community through patents or publications.
Ionisation Multiple et Imagerie Moléculaire : L'objectif de ces thématiques est comprendre et contrôler la dynamique de rediffusion en champ laser intense d'un électron avec le cœur ionique, qui conduit à plusieurs processus importants, tels que la diffusion élastique ion-électron, l’ionisation multiple.      
Microscopic response : a)    Model description and method: We solve the time-dependent Schrödinger equation (TDSE), in the single active electron approximation, on a 1D or 2D Cartesian grid or in 3D spherical geometry. The electron wavepacket (EWP) dynamics is governed here by the static atomic potential and the strong time-dependent laser electric field.
Photo-dynamique et photo-réactivité : La photo-réactivité des molécules et des complexes est étudiée selon 2 approches : Spectroscopie d'action La dynamique photo-induite dans le visible-UV de molécules ou complexes de van der Waals de stoechiométrie contrôlées sur les dispositifs EDELWEISS et CICR.
publications on energetic particles :     Balcerzyk A, Baldacchino G. Implementation of laser induced fluorescence in a pulse radiolysis experiment - a new way to analyze resazurin-like reduction mechanisms Analyst. 2014;139:1707-12. Balcerzyk A, Boughattas I, Pin S, Balanzat E, Baldacchino G. First observation of HO reactivity in water under high energy ions at elevated temperature PCCP. 2014;16:23975-84. Baldacchino G. Water radiolysis with heavy-ion beams at GANIL.
Signal Processing: decomposition of a sequance of photoelectron spectra : Time resolved experiments provides sequance of spectra that requires signal processing to supply the physical or chemical information of interest. Often, basic approaches gives limited information and are time consuming when experiments are very producing. We are also interrested in developping unsuperveised tools. This work is done in collaboration with ICUBE/IMAGeS Laboratory
Sofockle laser system and post-compression setup : << Back The Attophysics group operates the Sofockle laser system which delivers pulses of wavelength 0.8 µm, duration 40 fs, energy 700 µJ with a repetition rate 3 kHz. A post-compression optical bench was implemented in order to reach pulse durations of 10 fs with energy 200 µJ.  In addition to experiments of the Attophysics group, the laser system is used by other groups from LIDYL and from Université Paris-Saclay.
Valorisation : L’installation de nouveaux lasers et l’arrivée de nouvelles technologies au laboratoire ont été pour nous l’occasion de réaliser des développements en optique, en instrumentation et en traitement du signal afin de maintenir nos dispositifs et nos moyens d’analyse à la pointe de l'état de l’art. Nous ne perdons pas de vue les possibilités de valorisation de ces développements.
Faits marquants scientifiques
18 juillet 2020
Au XIXème siècle, obtenir une photographie nécessitait de longs temps de pose, car les pellicules étaient très peu sensibles. Le problème subsiste en photographie moderne : si l'obturateur est trop rapide, trop peu de photons entrent dans l'appareil pour obtenir une bonne image.
14 avril 2020
Les études sur l'influence de rayonnements de toutes natures sur la matière biologique ont des enjeux à la fois pour la protection de la santé et pour les moyens thérapeutiques qu'elles peuvent offrir. Radiobiologie (effets de particules ionisantes) et photobiologie (effets de la lumière) contribuent chacun dans leur domaine.
19 février 2020
Dans les cellules photovoltaïques, l'absorption d'un photon par un matériau semi-conducteur crée une paire électron-trou (appelée exciton), résultant de l’excitation d’un électron de la bande de valence vers la bande de conduction.
06 septembre 2019
Une collaboration entre les équipes du LIDYL au CEA Saclay et de l'ATP du Lawrence Berkeley National Lab (LBNL) vient d'élucider les mécanismes d’absorption d’un faisceau laser ultra-intense, lors de sa réflexion sur un plasma dense formé à la surface d’une cible solide. Ces mécanismes, jusqu’alors non identifiés pour des intensités lasers > 1018 W.
20 mai 2019
L'imagerie stéréoscopique, fournie par nos deux yeux, nous donne une vision "en relief" des objets qui nous entourent. En séparant en deux faisceaux une unique impulsion laser harmonique dans le domaine des rayons X, il devient possible d'obtenir de façon similaire des images tridimensionnelles de nanostructures, avec une résolution temporelle donnée par la durée de l'impulsion.
26 février 2019
Les lasers à impulsions ultra-brèves sont au cœur de la recherche sur l'interaction rayonnement-matière avec de nombreuses applications dans des domaines très variés : femto-chimie, photovoltaïque… Certains de ces lasers nécessitent des développements complexes pour que les impulsions produites répondent par leurs caractéristiques (énergie délivrée, longueur d'onde, forme et stabilité de l'impulsion…) à des besoins spécifiques.
10 janvier 2019
L’avènement des lasers femtosecondes (1fs = 10-18s) de puissance avec la technique "Chirped Pulse Amplification" (CPA) [1] permet aujourd’hui de délivrer des intensités lumineuses gigantesques (> 1021 W.cm-2) associées à des champs électriques ultra-intenses de l’ordre de 1013 V.m-1.
31 juillet 2018
De multiples recherches sont aujourd'hui orientées vers le développement de nouveaux colorants comme milieu actif de cellules solaires. Une famille de molécules, dites "push-pull", se révèle particulièrement intéressante car ces molécules associent un groupement donneur et un groupement accepteur d'électron.
27 mars 2018
Fort de l'expérience développées ces dernières années en simulation de la tranmission d'impulsions lumineuses ultra-courtes à travers des systèmes optiques simples ou relativement complexes, l'équipe PHI du Lidyl propose une méthode pour modifier à volonté et de façon conséquente la vitesse de propagation du maximum d'intensité d'une impulsion lumineuse, cette vitesse pouvant même devenir négative ! Le dispositif proposé est simple et consiste à jouer sur le large domaine spectral que présente une impulsion courte (femtoseconde : 10-15 s) et le chromatisme du dispositif.
19 février 2018
Comme nos mains, certaines molécules ne sont pas superposables à leur image miroir. Identifier ces molécules droites ou gauches, qu’on dit" chirales", est une étape cruciale de nombreuses applications en chimie et en pharmaceutique. Une équipe de recherche internationale  (INRS/ MBI/CNRS/CEA/Université de Bordeaux) présente une nouvelle méthode très originale pour y parvenir.
18 janvier 2018
Les télomères*, régions de l’ADN situées sur les extrémités des chromosomes, jouent un rôle important dans la division cellulaire, la cancérogénèse et le vieillissement.
22 novembre 2017
Les effets optiques non linéaires permettent de disposer par génération d'harmoniques de faisceaux lumineux de courtes longueurs d'onde, nécessaires à de multiples applications dans de nombreux domaines, tels que la nanoélectronique ou encore la médecine de précision.
22 juillet 2017
Les paires d’ions, atomiques ou moléculaires, sont naturellement omniprésentes, dans l’eau de mer, les aérosols et jusqu’au sein des organismes vivants.
17 avril 2017
Les vortex optiques sont des faisceaux de lumière à plan d’onde hélicoïdaux porteurs de moment angulaire orbital (OAM), comme le montre leur capacité à induire un mouvement de rotation de la matière.
30 mars 2017
La nouvelle plateforme ATTOLab au CEA-Orme des merisiers est destinée aux études de dynamique ultrarapide en phases diluée et condensée. La salle SE1 (Salle Expérimentale 1kHz) a pour mission de fournir une source d’impulsions attosecondes polyvalente et adaptée aux expériences nécessitant des impulsions intenses.
13 février 2017
L'étude des macromolécules biologiques, telles que l'ADN, l'ARN et les protéines, nécessite une connaissance préalable et approfondie des propriétés physico-chimiques de leurs briques constitutives, soit respectivement les bases nucléiques et les acides aminés.
05 novembre 2016
Le processus de photoionisation parait simple a priori : l'absorption par un atome d'un photon, dont l'énergie est supérieure à son seuil d'ionisation, conduit à la formation d'un ion avec l'émission d'un électron libre. Rendant le processus plus complexe, des états discrets autoionisants peuvent être présents à ces mêmes énergies.
10 août 2016
Les photons, particules associées à la lumière, sont porteurs d'un moment angulaire (ou cinétique). Si la composante de spin (ou moment angulaire intrinsèque) est la composante la plus familière, une composante de moment angulaire "orbital" est aussi présente pour les faisceaux lumineux à plan d'onde hélicoïdal.
18 juillet 2016
Une équipe du CEA Lidyl a réussi à mesurer pour la première fois la structure spatio-temporelle complète d’une impulsion laser de très haute puissance.
23 janvier 2016
L'ADN de nos cellules est naturellement soumis à divers types de rayonnements. Parmi les plus énergétiques du spectre solaire, les ultra-violets sont susceptibles de provoquer de graves endommagements, et les mécanismes associés méritent d'être détaillés.
14 décembre 2015
Deux équipes du CEA LIDYL et du Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA) ont réussi à mettre en évidence pour la première fois l'accélération d'électrons "dans le vide", par un faisceau laser intense.
03 octobre 2015
Les plasmons sont des oscillations collectives électroniques qui peuvent être excitées avec des photons le long d'une interface, par exemple entre une surface solide et le vide. L'onde électromagnétique et les charges oscillent à la même fréquence, mais leurs longueurs d'onde sont différentes.
07 mai 2015
Dans un système hôte-invité, un petit ensemble ‑ l'invité ‑ interagit avec un grand ensemble ‑ l'hôte ‑ qui joue souvent un rôle de thermostat.
03 avril 2015
Les sources d’électrons pulsées représentent une alternative intéressante aux sources de photons X pulsées basées sur des systèmes laser de haute intensité. Nous décrirons les méthodes actuelles de génération de paquets d’électrons ainsi que les techniques de caractérisation des paquets.
03 avril 2015
Après absorption dans l’UV, les biomolécules sont dotées de mécanismes de désactivation des états excités assurant leur photostabilité. Ces processus (ultra)rapides offrent en effet un moyen efficace de dissiper l’énergie sous forme de vibration, évitant ainsi les dommages structurels qui peuvent affecter la fonction biologique.
03 mars 2015
L’imagerie par diffraction cohérente est une technique d’imagerie relativement récente permettant d’obtenir des résolutions spatiales de l’ordre de la longueur d’onde car elle se passe de l’emploi d’éléments optiques potentiellement aberrants.
02 mars 2015
Les mélanines sont une large classe de biopolymères responsables de la pigmentation chez l’homme. Les mélanines les plus courantes sont l'eumélanine et la phéomélanine, toutes les deux censées protéger les cellules de la peau à l'irradiation UVB, réduisant ainsi le risque de cancer de la peau.
12 février 2015
Nous relatons ici une expérience qui s'est déroulée sur l'installation LULI-2000 pendant l'année 2014. L'interaction d'un faisceau laser de 30 à 400 J pendant 1.5 nanoseconde crée un plasma des matériaux sondés qui est analysé à environ 500 µm en avant du point d'impact.
12 février 2015
Avec son énergie considérable, un photon de l’ultraviolet extrême ionise toutes les molécules, indépendamment du détail de leur structure énergétique. Pour cette raison les impulsions lumineuses ultrabrèves dans ce domaine spectral sont sans égal pour sonder les processus photochimiques.
09 janvier 2015
Les faisceaux laser permettent d'explorer la matière par divers type de spectroscopies de lumière (en émission ou absorption) ou électronique (par photoionisation, résolue en angle et/ou en énergie).
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Thèses
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Dernière mise à jour : 09-10-2020


 

Stages
Caractérisation temporelle des dynamiques électroniques attosecondes dans les cristaux pour l'électronique petahertz
Temporal characterization of attosecond electron dynamics in crystals for petahertz electronics

Spécialité

Interaction laser-matière

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Master 2

Unité d'accueil

Candidature avant le

31/05/2021

Durée

5 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

BOUTU Willem
+33 1 69 08 51 63

Résumé/Summary
L'objectif du stage est d'étudier les dynamiques électroniques ultrarapides au sein de cristaux semiconducteurs lors de l'interaction avec un champ laser femtoseconde intense. Il s'agira plus particulièrement d'obtenir la structure temporelle attoseconde de l'émission harmonique résultante, signature directe de ces dynamiques.
The internship aims at studying ultrafast electron dynamics in semiconducting crystals during their interaction with a strong femtosecond laser. More specifically, the objective will be to obtain the attosecond temporal structure of the resulting emission, direct signature of those dynamics.
Sujet détaillé/Full description
Utiliser la lumière afin de contrôler le mouvement des électrons au sein d’un semiconducteur ouvre la voie vers l’optoélectronique petahertz, c’est-à-dire la fabrication de dispositifs électroniques commutant 1000 fois plus rapidement que les transistors les plus rapides actuellement. En effet, dans un cristal semiconducteur ou diélectrique, l’excitation des électrons de valence vers la bande de conduction crée des porteurs de charge qui peuvent transporter du courant électrique au sein de dispositifs électroniques. En utilisant une lumière laser intense, ces porteurs peuvent être accélérés au sein des différentes bandes électroniques, à volonté et de façon réversible. En mettant en forme le champ électromagnétique du laser à l’échelle du cycle optique, ces processus peuvent être contrôlés à l’échelle de l’attoseconde (1 attoseconde = 10^{-18} seconde).
Lorsque ces électrons accélèrent sous l’effet du champ fort dans les bandes de conduction ou se recombinent vers la bande de valence un rayonnement de courte longueur d’onde est émis. Dans le domaine spectral, ce rayonnement cohérent est constitué des harmoniques d’ordre élevé du rayonnement incident [1]. Dans le domaine temporel, cela correspond à une émission d’impulsions ultrabrèves, a priori attosecondes, bien que cette mesure n’ait pas encore été réalisée à ce jour. Le rayonnement harmonique est une conséquence directe des dynamiques électroniques dans le champ laser. Caractériser temporellement l’émission harmonique permettrait par conséquent de déduire précisément la dynamique des électrons, notamment en différenciant les processus intra et inter-bandes. Cependant, le domaine d’émission de ce rayonnement (dans l’ultraviolet extrême, c’est-à-dire entre 100 et quelques 10s de nanomètres) rend la mesure du profil temporel non triviale. Basé sur l'expertise du groupe Attophysique du LIDYL [2,3], le stage consistera à mettre en œuvre un dispositif de mesure temporelle par la technique RABBITT, adapté aux spécificités de la génération d’harmoniques dans les cristaux. En outre, il s’agira d’étudier les dynamiques électroniques de matériaux présentant de très fortes corrélations entre électrons. Ainsi, un cristal de VO2 présente une transition ultrarapide entre une phase isolante et une phase métallique, laquelle peut être induite optiquement. La caractérisation temporelle de l’émission harmonique nous permettra là aussi d’étudier ces dynamiques particulières. Ce degré de liberté et de contrôle supplémentaire fait de cette catégorie de matériaux des candidats sérieux pour de futurs dispositifs électroniques petahertz. Ce stage se déroulera sur l'installation NanoLight, un tout nouveau laboratoire du groupe Attophysique, équipé notamment d’un nouveau système laser, un OPCPA intense de 100kHz, délivrant des impulsions de quelques cycles optiques dans l’infrarouge rouge proche.
[1] Ghimire et al., Nature Physics 7, 128 (2011)
[2] Mairesse et al., Sciences 302, 1540 (2003)
[3] Boutu et al., Nature Physics 4, 545 (2008)
Using light to control the motion of electrons in a semiconducting crystal opens the way towards petahertz optoelectronics, which would relies on electronic devices switching 1000 times faster than the current fastest transistors. In a semiconducting or dielectric crystal, the excitation of electrons from the valence to a conduction band generate charge carriers, which can carry electric current in electronic devices. Using intense laser light, those carriers can be accelerated in the different electronic bands in a controllable and reversible way. By shaping the laser electromagnetic field at the optical cycle level, these processes can be controlled at the attosecond time scale (1 attosecond = 10^{-18} second).
When those electrons accelerate in the strong laser field inside the conduction bands or recombine towards the valence band, a short wavelength radiation is emitted. In the spectral domain, this coherent radiation consists in successive high order harmonics of the incident radiation [1]. In the temporal domain, this corresponds to the emission of ultrashort pulses, in the attosecond scale, although this measurement has not been performed up to now. The harmonic emission is a direct consequence of the electron dynamics in the laser field. The temporal characterization of the emission would therefore allow to precisely know the dynamics of the electrons, in particular by differentiating the intra and inter band processes. However, the spectral domain of this radiation (in the extreme ultraviolet domain, i.e. between 100 and a few 10s nm) complicates this measurement. Based on the expertise of the Attophysics group from LIDYL [2,3], the aim of the internship will be to perform temporal characterization of the emission using the RABBITT technique, adapted to the specificity of high order harmonic generation in crystals. Moreover, we will study electron dynamics in strongly correlated materials, where correlations between electrons dictate the global properties. More specifically, VO2 crystals have a reversible ultrafast metal to insulator phase transition that can be optically addressed. This additional degree of freedom and of control makes this type of crystals serious candidates for the future smart devices for petahertz electronics. The temporal characterization of the harmonic emission will allow us to study this specific dynamics.
This internship will take place in the NanoLight facility, a brand new laboratory of the Attophysics group, equipped with a new OPCPA laser system that delivers intense ultrashort pulses of just a couple optical cycle duration at a 100kHz repetition rate, in the near infrared spectral domain.
[1] Ghimire et al., Nature Physics 7, 128 (2011)
[2] Mairesse et al., Sciences 302, 1540 (2003)
[3] Boutu et al., Nature Physics 4, 545 (2008)
Mots clés/Keywords
physique attoseconde, génération d'harmoniques d'ordre élevé, semiconducteur
attophysics, high order harmonic generation, semiconductor
Compétences/Skills
optique XUV, RABBITT, spectroscopie de photoélectrons
XUV optics, RABBITT, photoelectron spectroscopy
Dynamique des solides au cycle optique.
Towards optical cycle dynamics in solids.

Spécialité

Interaction laser-matière

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Master 2

Unité d'accueil

Candidature avant le

31/03/2023

Durée

4 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

GUIZARD Stephane
+33 1 69 08 78 86

Autre lien

Résumé/Summary
Ce stage s’insère dans un projet de recherche, financé par l’ANR, dont objectif est de sonder la dynamique des solides avec une résolution temporelle ultime, femtoseconde et sub-femtoseconde, en développant de nouvelles méthodes pompe-sonde optiques sur l’Equipex Attolab, au LOA (ENSTA-X) et à l’Orme des Merisiers (CEA- Université Paris Saclay).
This internship is part of a research project, funded by the french Agency ANR, whose purpose is to probe the carrier dynamics in solids with ultimate femtosecond and sub-femtosecond resolution, by developing new optical pump-probe methods on the Equipex Attolab, at LOA (ENSTA) and at L’Orme des Merisiers (CEA- Université Paris Saclay).
Sujet détaillé/Full description
Le programme de recherche TOCYDYS (Toward Optical CYcle DYnamics in Solids), à caractère fondamental, a pour but de sonder la dynamique des solides, avec une résolution temporelle à l’échelle du cycle optique et de franchir la limite de résolution femtoseconde. Nous nous concentrerons dans un premier temps sur les isolants tels que la silice et le quartz (SiO2) ou le saphir (Al2O3).
Le travail sera réalisé sur les facilités récemment ouvertes au LOA at au LIDYL de l’Equipex AttoLAb (http://attolab.fr/). Nous aurons accès aux lasers stabilisés en phase et impulsions VUV ultra brèves VUV associées.
Les expériences consisteront à exciter les échantillons avec des impulsions de quelques cycles optiques (intensité de 1012 à 1015 W/cm2) et à sonder la dynamique par mesure de changement de réflectivité, dans les domaines IR et visible, puis avec les trains d’impulsions attosecondes dans le VUV. Nous aurons un accès direct aux mécanismes physiques de l’interaction laser matière et aux étapes initiales de la relaxation électronique du solide : ionisation multiphotonique, tunnel ou Zener, modulation de la bande interdite, diffusion inélastique des porteurs, ionisation par impact, effet Auger, etc.
Durant la première partie du programme, au Laboratoire d’Optique Appliquée- LOA, les mesures seront faites dans les domaines visible et proche IR, avec pour objectif d’atteindre la résolution du cycle optique. Ensuite, dans la deuxième partie, nous construirons un montage pour la mesure de réflectivité dans le domaine VUV, capable d’enregistrer les variations de l’amplitude de l’impulsion sonde, mais aussi ou de la phase en utilisant l’interférométrie spatiale dans le domaine VUV.

Le programme de recherche TOCYDYS a reçu un financement de l’’agence nationale de la recherché (ANR) pour la période 2020-2023. Le stage de Masters est donc financé. Celui-ci pourra se dérouler, pour la partie expérimentale, au LOA, en collaboration avec Davide Boschetto (https://loa.ensta-paristech.fr/research/appli-research-group/) ou à l’Orme des Merisiers (http://attolab.fr/).
The fundamental TOCYDYS (Toward Optical Cycle Dynamics in Solids) research program aims to probe the dynamics of solids with temporal resolution at the optical cycle scale and to cross the femtosecond resolution limit. We will initially concentrate on insulators such as silica and quartz (SiO2) or sapphire (Al2o3).
The experiments will be carried out on the facilities recently opened at LOA and LIDYL of Equipex Attolab (http://attolab.fr/), where we will have access to phase-stabilized lasers and associated ultra short VUV pulses.
The experiments will consist of exciting the samples with pulses of a few optical cycles (intensity in the range 1012 to 1015 W/cm2) and probing the dynamics by measuring change of reflectivity, in the IR and visible domains, then with attosecond pulse trains in the VUV.
We will have direct access to the physical mechanisms of the material laser interaction and to the initial stages of the electronic relaxation of the solid: multiphoton, tunnel or Zener ionization, modulation of the band gap, inelastic diffusion of the carriers, impact ionization, Auger effect, etc.
During the first part of the program, at the Laboratory of Applied Optics- LOA, the measurements will be made in the visible and near IR domains, with the objective to achieve the resolution of the optical cycle. Then, in the second part, we will construct a set-up for the reflectivity measurement in the VUV domain, capable of recording variations in the amplitude of the probe pulse, but also of the phase using spatial interferometry in the VUV domain.
The TOCYDYS research program received funding from the National Research Agency (ANR) for the period 2020-2023. So the Masters internship is funded. The experimental part will be conducted at LOA in collaboration with Davide Boschetto (https://loa.ensta-paristech.fr/research/appli-research-group/) or at the attolab facility (CEA Saclay-Orme des Merisiers, http://attolab.fr/ ).
Mots clés/Keywords
Physique des solides, dynamique électronique, phénomène ultrarapides, physique attoseconde.
Solid state physics, carrier dynamics, ultrafast phenomena, attosecond physics.
Compétences/Skills
Lasers femtosecondes, méthodes pompe sonde optiques, détection synchrone.
Femtosecond lasers, optical pump probe techniques, synchronous detection.
Génération d'harmoniques d'ordre élevé à 13 nm pour une imagerie sans lentille à résolution nanométrique
13 nm high order harmonic generation for nanometer scale resolution lensless imaging

Spécialité

Laser

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Master 2

Unité d'accueil

Candidature avant le

07/05/2021

Durée

4 mois

Poursuite possible en thèse

non

Contact

BOUTU Willem
+33 1 69 08 51 63

Résumé/Summary
L’imagerie par diffraction cohérente (CDI) est une imagerie sans lentille qui utilise la cohérence spatiale et l’optique de Fourier permettant d'atteindre en microscopie à rayons X une résolution spatiale seulement limitée par la longueur d’onde. Développée pour les installations synchrotron, elle est aujourd'hui mise en œuvre, en particulier au CEA-LIDYL, avec des impulsions femtoseconde de courte longueur d'onde, ce qui permet l’essor d'une imagerie à l'échelle nanométrique.

L'objectif du stage est de mettre en œuvre ce type de microscopie avec des impulsions laser harmoniques à 13 nm, obtenues à partir du nouveau laser femtoseconde à taux de répétition élevé de l'équipe.
Sujet détaillé/Full description
L’imagerie par diffraction cohérente (CDI) est une technique d’imagerie sans lentille qui utilise la cohérence spatiale et l’optique de Fourier pour éliminer l’optique traditionnelle utilisée dans le but d’atteindre une résolution spatiale limitée en longueur d’onde en microscopie à rayons X. Développée à l'origine pour les installations synchrotron, sa mise en œuvre sur des sources de longueur d'onde courte basées sur des lasers a permis l'essor de l'imagerie femtoseconde à l'échelle nanométrique.
Depuis plus de 10 ans, le CEA-LIDYL a mis au point de nouvelles techniques CDI utilisées en laboratoire, telles que l'holographie à transformée de Fourier avec référence étendue [1], l'imagerie stéréo 3D [2] ou le CDI en une seule prise pour des expériences à résolution temporelle [3,4]. Ces sources à petite échelle sont basées sur un phénomène ultra non linéaire appelé génération d'ordre harmonique élevé (HHG), découvert au CEA-Saclay il y a 30 ans [5}.

En focalisant un faisceau laser infrarouge femtoseconde sur un jet de gaz, il est possible de générer un rayonnement cohérent ultra-court (femtoseconde à attoseconde) dans le domaine ultra-ultra-violet. Ce processus est maintenant bien compris et fait actuellement l'objet d'une démocratisation rapide pour des expériences de spectroscopie ultra-rapide. Cependant, le faible flux de photons est une limitation importante pour de nombreuses applications.
L'acquisition au CEA-LIDYL, d'un laser femtoseconde à taux de répétition élevé permet le développement selon une nouvelle technologie d'une source de HHG à haut flux, basée sur une géométrie capillaire.

L'objectif du stage est de mettre en œuvre sur ce laser le nouvel appareil de microscopie dans le nouveau laboratoire du groupe. Après optimisation et caractérisation de l'émission harmonique, l'étudiant utilisera le rayonnement à une longueur d'onde de 13 nm pour effectuer une première expérience CDI (par une technique d'imagerie aussi appelée ptychographie [6]), afin de démontrer qu'il est possible d'obtenir la résolution spatiale à l'échelle nanométrique sur un échantillon à l'état solide de grande taille. Cette première démonstration constituera un premier pas vers le développement d'une nouvelle ligne de lumière dédiée à l'inspection des masques lithographiques, un outil essentiel pour l'industrie de la microélectronique. Ces développements s'inscriront dans le cadre d'un nouveau laboratoire commun avec la PME Imagine Optic d'Orsay, qui vise à proposer de nouveaux outils de métrologie à courte longueur d'onde.
Coherent diffractive imaging (CDI) is a lensless imaging technique that uses spatial coherence and Fourier optics to remove the traditionallyused objectiveoptics in order to reach wavelength limited spatial resolution in X-ray microscopy. First developed for synchrotron facilities, its implementation onlaser based short wavelengthsources has allowedfor the rise of nanoscale femtosecond imaging. For more than 10 years the CEA-LIDYL has developed new CDI techniqueson laboratory sources, such as Fourier Transform Holography with Extended Reference [1], Stereo 3D imaging [2], or single shot CDI for time resolved experiments [3,4].

Those small scale sources arebased on anultra nonlinearphenomenon called high order harmonic generation (HHG), discovered at CEA-Saclay 30 years ago [5}. When focusing a femtosecond infrared laser beam on a gas jet, one can generate ultrashort (femtosecond to attosecond) coherent radiation in the extremeultraviolet domain.This process is now well understood, and is currently undergoing a rapid democratization for ultrafast spectroscopy experiments. However, the low photon flux is a strong limitation for many applications.

At CEA-LIDYL we recently acquired a high repetition rate femtosecond laser and developed a new technology for high flux HHG source, based on a long capillary geometry. The aim of the internshipis to implement this new apparatus on the laser in the group new laboratory. After optimization and characterization of the harmonic emission, the fellow will use the λ=13nm radiation to perform a first CDI experiment, with the aim of demonstrating nanometer scale spatial resolution on a large size solid-state sample using an imaging technique called ptychography [6]. This first demonstration is a first step towards the development of a new beamline dedicated to lithographymask inspection, a vital toolfor microelectronics industry. These developments will take placein the framework of a new jointlaboratory with Orsay SME Imagine Optic, which is aiming at proposing new metrology tools at short wavelengths.


1. Gauthier et al., Single-shot Femtosecond X-Ray Holography Using Extended References, PRL 105, 093901 (2010)
2. Duarte et al., Computed stereo lensless X-ray imaging, Nat. Photonics 13, 449 (2019)
3. Ravasio et al., Single-Shot Diffractive Imaging with a Table-Top Femtosecond Soft X-Ray Laser-Harmonics Source, PRL 103, 028104 (2008)
4. Boutu et al., Impact of noise in holography with extended references in the low signal regime, Opt. Express 24, 6318 (2016)
5. Ferray et al., Multiple-harmonic conversion of 1064 nm radiation in rare gases, J. Phys. B 21, L31 (1988)
6. Thibault et al., High-Resolution Scanning X-ray Diffraction Microscopy, Science 321, 379 (2008).
Mots clés/Keywords
Laser, génération d'harmoniques, microscopie nanométrique
Compétences/Skills
Impulsions laser femtosecondes, Génération d'harmoniques
Génération d'impulsions attosecondes portant un moment angulaire orbital
Generation of attosecond pulses carrying an orbital angular momentum

Spécialité

Interaction laser-matière

Niveau d'étude

Bac+4/5

Formation

Master 2

Unité d'accueil

Candidature avant le

28/05/2021

Durée

3 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

RUCHON Thierry
+33 1 69 08 70 10

Résumé/Summary
Au cours de ce stage l'étudiant(e) mettra en place, sur un laser femtoseconde intense, un dispositif interférométrique pour étudier, lors de la génération d'impulsions attosecondes, les couplages entre moment angulaires orbitaux et de spin de la lumière. Ce stage d'abord expérimental mettra en jeu des concepts d'optique non linéaire, d'optique quantique et d'interaction laser matière.
During this training, the student will set up, on an intense femtosecond laser, an interferometric device to study, during the generation of attosecond pulses, the couplings between angular orbital moment and spin angular moment of light. This experimental training will require concepts of nonlinear optics, quantum optics and laser-matter interaction.
Sujet détaillé/Full description
Ces dernières années, la génération d’impulsions sub-femtosecondes, dites attosecondes (1as=10−18s), a connu des progrès spectaculaires. Ces impulsions ultrabrèves ouvrent de nouvelles perspectives d’exploration de la matière à une échelle de temps jusqu’alors inaccessible. Leur génération repose sur l’interaction très fortement non linéaire d’impulsions laser brèves (10 à 50 femtosecondes) et intenses avec des gaz atomiques ou moléculaires. On produit ainsi les harmoniques d’ordre élevé de la fréquence fondamentale, sur une large gamme spectrale (160-10 nm) couvrant l’extrême ultraviolet (UVX). Dans le domaine temporel, ce rayonnement cohérent se présente comme un train d’impulsions d’une durée de quelques 100 attosecondes [Mairesse03]. Une des voies d'application de ces impulsions est leur utilisation dans des schémas pompe-sonde. Un échantillon est porté dans un état excité par une première impulsion IR et une deuxième, l'impulsion attoseconde, vient le sonder à un délai ajustable, moins d'une femtoseconde plus tard. L'impulsion attoseconde ayant un spectre dans l'XUV elle peut photoioniser les échantillons. Il y a donc deux façons de "lire" l'interaction: en analysant le défaut de photons transmis ou réfléchis, ou les photoélectrons émis. Jusqu'à présent, ces techniques ont été utilisées en sondant la matière avec un rayonnement attoseconde polarisé linéairement et présentant un front d’onde à symétrie cylindrique. Récemment, nous avons étendu la gamme de ces expériences en utilisant d’une part des impulsions polarisées circulairement [Ferré15], d’autre part, des impulsions dont le front d’onde est hélicoïdal [Géneaux16, Gauthier17, Chappuis2019]. Alors que les premières sont associées à des photons portant un moment angulaire de spin, les secondes correspondent à des photons portant un moment angulaire orbital. Les perspectives sont à la fois appliquées, en particulier à la femtochimie de molécules chirales ou au contrôle ultrarapide de la magnétisation [Fanciulli20, Ruchon20], et fondamentales, en particulier liées aux lois de conservation des moments angulaires dans les processus d’optique non linéaire.

Au cours de ce stage, nous proposons de mettre en place un dispositif optique original permettant de tester les lois de conservation des moments angulaires au cours du phénomène extrêmement non linéaire à la base de la synthèse d’impulsions attosecondes, la génération d’harmoniques d’ordre élevé (GHOE). Nous mettrons en œuvre deux faisceaux femtoseconde (≃ 25 fs) intenses, qui se croiseront dans un gaz atomique où aura lieu la GHOE. À cet endroit, les deux faisceaux formeront un réseau transitoire dont nous varierons l’épaisseur et la profondeur. Chacun des deux faisceaux portera un moment angulaire de spin et/ou un moment angulaire orbital, ajustable rapidement. Le diagnostic de l’interaction se fera à la fois par polarimétrie du rayonnement XUV, et par mesure du moment angulaire orbital par interférométrie. Outre les aspects fondamentaux mis en jeu, la mise au point de cette technique ouvrira des champs d'explorations nouveaux comme par exemple l'étude de biréfringences ou dichroïsmes transitoires attosecondes qui donneront une nouvelle image des processus à l'œuvre dans des systèmes asymétriques à cette échelle de temps. Ce stage sera effectué sur les lasers FAB1 & 10 d’Attolab

Compétences développées :

Le ou la stagiaire acquerra une pratique de l’optique des lasers femtoseconde et des techniques de spectrométrie de particules chargées. Il ou elle étudiera également les processus de physique des champs forts sur lesquels se basent les théories de génération d'harmonique élevées. Finalement des développements théoriques pourront également être inclus selon les goûts du ou de la candidat(e). La poursuite en thèse est souhaitée.

Compétences requises :

Des compétences en optique, physique atomique et moléculaires seront appréciées.
Références :

[ Ferré15] Ferré, A. et al.: , 2015. Nature Photonics, 9, 93.
[Fanciulli20] Fanciulli, M. et al.: arXiv:2005.08354.
[Ruchon20] Ruchon, T. et al.: arXiv:2005.08349.
[Chappuis19] Chappuis et al., 2019, Phys. Rev. A, 99, 033806
[Gauthier17] Gauthier, D. et al.: , 2017. Nature Communications, 8.
[Géneaux16] Géneaux, R. et al.: , 2016. Nature Communications, 7, 12583.
[Gruson16] Gruson, V. et al.: , 2016. Science, 354(6313), 734.
[Mairesse03] Mairesse, Y. et al.: , 2003. Science, 302, 1540.
Summary
In recent years, the generation of sub-femtosecond pulses, so-called attoseconds (1as = 10-18s), has seen spectacular progress. These ultra-short pulses open up new prospects for the exploration of matter on a previously inaccessible scale of time. Their generation is based on the highly nonlinear interaction of short (10 to 50 femtosecond) intense laser pulses with atomic or molecular gases. The high-order harmonics of the fundamental frequency are produced over a wide spectral range (160-10 nm) covering the extreme ultraviolet spectral range (UVX). In the temporal domain, this coherent radiation appears as a train of light pulses lasting some 100 attoseconds [Mairesse03]. One way of applying these pulses is their use in pump-probe schemes. A gas sample is brought into an excited state by a first IR pulse and a second attosecond pulse, is shine at an adjustable delay, less than one femtosecond later. The attosecond pulse having a spectrum in the XUV it photoionizes the samples. There are thus two ways of "reading" the interaction: by analyzing the defect of transmitted photons or the photoelectrons emitted. Until now, these techniques have been used by probing the material with linearly polarized attosecond radiation having a cylindrical symmetric wavefront. Recently, we have extended the range of these experiments using, on the one hand, circularly polarized pulses [Ferré15] and, on the other hand, pulses whose wave front is helical [Géneaux16, Gauthier17, Chappuis19]. While the former are associated with photons carrying an angular spin moment, the latter correspond to photons carrying an orbital angular momentum. The prospects are both applied, in particular to the femtochemistry of chiral molecules or ultrafast magnetization dynamics [Ruchon20, Fanciulli20], and fundamental, in particular related to the laws of conservation of angular moments in the processes of nonlinear optics.

During this training, we propose to set up a unique optical device to test the laws of conservation of the angular momenta during the extremely nonlinear phenomenon at the base of the synthesis of attosecond pulses, the generation of high order harmonics (HHG). We will use two femtosecond (≃ 25 fs) intense beams, which will intersect in an atomic gas where the HHG will take place. At this point, the two beams will form a transient grating whose thickness and depth will be adjustable. Each of the two beams will carry an angular moment of spin and / or an orbital angular moment, adjustable rapidly. The diagnosis of the interaction will be carried out by both polarimetry of the XUV radiation and by measurement of the orbital angular momentum by interferometry. In addition to the fundamental aspects involved, the development of this technique will open new fields of investigation, such as the study of birefringences or transient attosecond dichroism which will give a new image of the processes at work in asymmetric systems at this time scale. This training will be hosted on Attabab FAB1 & 10 lasers

Acquired know-hows:

The trainee will acquire a practice of femtosecond lasers and charged particle spectrometry techniques. He or she will also study strong fields physics on which the high harmonic generation is based. Finally, theoretical developments may also be included depending on the candidate's tastes. The pursuit in PhD thesis is desired.

Required skills:
Skills in optics, atomic and molecular physics will be appreciated.

References :
[ Ferré15] Ferré, A. et al.: , 2015. Nature Photonics, 9, 93.
[Fanciulli20] Fanciulli, M. et al.: arXiv:2005.08354.
[Ruchon20] Ruchon, T. et al.: arXiv:2005.08349.
[Chappuis19] Chappuis et al., 2019, Phys. Rev. A, 99, 033806
[Gauthier17] Gauthier, D. et al.: , 2017. Nature Communications, 8.
[Géneaux16] Géneaux, R. et al.: , 2016. Nature Communications, 7, 12583.
[Gruson16] Gruson, V. et al.: , 2016. Science, 354(6313), 734.
[Mairesse03] Mairesse, Y. et al.: , 2003. Science, 302, 1540.
Mots clés/Keywords
Physique attoseconde, optique non linéaire, optique quantique
Attosecond physics, non linear optics, quantum optics
Compétences/Skills
Laser femtosecondes Génération d'harmoniques d'ordre élevé Moment Angulaire Orbital de la lumière Interféromètres Détecteurs de particules chargés Méthodes du vide Modélisation (Python)
Ultra short lasers High Harmonic Generation Orbital Angular Momentum of light Interferometers Charged particle detectors Vacuum methods Modelling (Python)
Logiciels
Python
Images
Accélérer des électrons à haute énergie avec des impulsions de lumière laser
Accélérer des électrons à haute énergie avec des impulsions de lumière laser
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Laboratoire Interactions, Dynamiques et Lasers (LIDYL) - CEA-CNRS et Université Paris Saclay
Francis PERRIN (1902-1992)
Spectroscopie et Spectrométrie en phase gazeuse
Transition State Spectroscopy of the Photoinduced Ca+CH3F Reaction
Transition state spectroscopy of the photoinduced Ca+CH3F Reaction.
Time-resolved photoion and photoelectron imaging of NO2
Femtochimie Organique
Ultrafast electronic relaxation of excited state vitamin B12 in the gas phase
Chiralité et repliement des protéines
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Le tout nouveau laser PLFA crée déjà la surprise en physico-chimie !
Une surprenante dynamique de fragmentation des agrégats : à deux c\'est mieux !
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SLIC Lasers help to slim down radiotherapy equipment
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Génération efficace d\'harmoniques laser d\'ordre élevé, assistée par effets plasmoniques
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Transfert d’hydrogène et relaxation vibrationnelle intramoléculaire
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Harmoniques cohérentes du Laser à Electrons Libres générées à partir d\'harmoniques produites dans les gaz.
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Des molécules pour contrôler les impulsions lumineuses à l\'échelle attoseconde
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La dynamique cohérente des Miroirs Plasmas
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Imagerie nanométrique monocoup avec une source harmonique de rayons X mous
Diffraction femtoseconde du photoélectron
Impulsions de quelques cycles optiques
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Ionisation double de H2 avec des impulsions de quelques cycles optiques
Imagerie ultra-rapide par tir laser unique d’\'objets nanométriques par diffraction cohérente de rayons X
Imagerie ultra-rapide par tir laser unique d’\'objets nanométriques par diffraction cohérente de rayons X
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Miroir Plasma : le miroir qui nettoie vos impulsions femtosecondes
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Les miroirs plasmas : de la physique des conditions extrêmes aux nouvelles sources de lumières
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Chimie irradiation et radiolyse
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Synergie expérience-théorie pour la simulation du repliement des protéines
Synergie expérience-théorie pour la simulation du repliement des protéines
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Interaction laser-matière : Matière sous conditions extrêmes
Dispositif innovant de contrôle de la position de la porteuse dans l\'enveloppe d\'une impulsion laser ultra-brève
Dispositif innovant de contrôle de la position de la porteuse dans l\'enveloppe d\'une impulsion laser ultra-brève
Dispositif innovant de contrôle de la position de la porteuse dans l\'enveloppe d\'une impulsion laser ultra-brève
Dispositif innovant de contrôle de la position de la porteuse dans l\'enveloppe d\'une impulsion laser ultra-brève
Contact Attophysique
Injection d\'un laser à électrons libres
Projets et financements
Projets et financements
Projets et financements
Projets et financements
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Génération d\'harmonique laser femtoseconde polarisée circulairement et dichroïsme en photoionisation
La force des liaisons NHamide---Sméthionine révélée par la spectroscopie de petits peptides
Relaxation de Spin Nucléaire : une sonde pour explorer des déformations de grande amplitude dans les molécules
Observer la dynamique électronique dans une molécule à l\'échelle de l\'attoseconde (10-18 - 10-15 s)
Observer la dynamique électronique dans une molécule à l\'échelle de l\'attoseconde (10-18 - 10-15 s)
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Radiolyse renforcée à proximité des surfaces métalliques.
Radiolyse renforcée à proximité des surfaces métalliques.
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Génération d\'impulsions uniques ultra-brèves : \
Génération d\'impulsions uniques ultra-brèves : \
Génération d\'impulsions uniques ultra-brèves : \
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Observer le spectre vibrationnel complet des molécules ionisées
Observer le spectre vibrationnel complet des molécules ionisées
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Dispositif EDELWEISS
Membres du groupe PHI
Dynamique de peptides en phase gazeuse et photostabilité des protéines
Dynamique de peptides en phase gazeuse et photostabilité des protéines
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Biomolecules en phase gazeuse / Structure et Solvatation
L\'interaction médicament-protéine étudié par spectroscopie de fluorescence résolue en temps
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Ionisation multiple et explosion coulombienne
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Ionisation Multiple et Imagerie Moléculaire
Étudier la dynamique d\'aimantation à l\'échelle nanométrique avec une résolution femtoseconde
Étudier la dynamique d\'aimantation à l\'échelle nanométrique avec une résolution femtoseconde
Étudier la dynamique d\'aimantation à l\'échelle nanométrique avec une résolution femtoseconde
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Génération par plasma laser de rayonnement ultrabref contrôlé
Génération par plasma laser de rayonnement ultrabref contrôlé
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Nouvelles lumières sur l’interaction entre les rayons UVA et l’ADN
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Imagerie attoseconde d\'orbitales moléculaires
Imagerie attoseconde d\'orbitales moléculaires
Imagerie attoseconde d\'orbitales moléculaires
Imagerie attoseconde d\'orbitales moléculaires
Description quantique et thermodynamique d\'un plasma dense et chaud
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Effets coopératifs dans l\'absorption du rayonnement UV par les bases de l\'ADN
Effets coopératifs dans l\'absorption du rayonnement UV par les bases de l\'ADN
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Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
Participation d\'un état de Rydberg à la redistribution ultrarapide de l\'énergie électronique du TDMAE  [tetrakis(diméthylamino)éthylene]
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Participation d\'un état de Rydberg à la redistribution ultrarapide de l\'énergie électronique du TDMAE  [tetrakis(diméthylamino)éthylene]
Participation d\'un état de Rydberg à la redistribution ultrarapide de l\'énergie électronique du TDMAE  [tetrakis(diméthylamino)éthylene]
Support  et Lasers à Impulsions courtes / Support and short pulse lasers
L\'efficacité d\'un bon réseau, même transitoire, pour renforcer le couplage impulsion laser-plasma
L\'efficacité d\'un bon réseau, même transitoire, pour renforcer le couplage impulsion laser-plasma
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Surface structurée et impulsion laser femtoseconde, pour une émission de protons de haute énergie
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Groupe Physico-Chimie sous Rayonnement
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Quand les radicaux sautent  d\'’acide aminé en acide aminé !
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Le dispositif GOUTTELIUM : une spectroscopie moléculaire infrarouge au voisinage du zéro absolu
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Modélisation de la dissipation d\'énergie dans un système hôte-invité électroniquement excité
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Excitation UV de l’ADN  : une nouvelle voie de relaxation excitonique
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Brevet :  Dispositif et procédé de caractérisation d\'un faisceau de lumière.
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Vers l’imagerie nanométrique et attoseconde
Première mesure de la structure spatio-temporelle  complète d\'un faisceau laser ultra intense
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Le surf des électrons sur une onde de surface
Le surf des électrons sur une onde de surface
Le surf des électrons sur une onde de surface
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Des impulsions lasers harmoniques XUV attosecondes porteuses d\'un moment angulaire orbital : la visseuse-dévisseuse laser !
Des impulsions lasers harmoniques XUV attosecondes porteuses d\'un moment angulaire orbital : la visseuse-dévisseuse laser !
Des impulsions lasers harmoniques XUV attosecondes porteuses d\'un moment angulaire orbital : la visseuse-dévisseuse laser !
Des impulsions lasers harmoniques XUV attosecondes porteuses d\'un moment angulaire orbital : la visseuse-dévisseuse laser !
Le film de la naissance attoseconde d\'un photoélectron
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Révélation des répartitions de radicaux •OH dans les traces d’ions lourds à température élevée
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Identification spécifique des différentes formes de la cytosine, l’une des « briques » constituant l’ADN et l’ARN
Nouvelle plateforme ATTOLab : Génération des premiers photons UVX et caractérisation de la structure attoseconde
Vortex optiques à ultra-haute intensité et dans le domaine XUV
Vortex optiques à ultra-haute intensité et dans le domaine XUV
Vortex optiques à ultra-haute intensité et dans le domaine XUV
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Identification d\'un nouveau mécanisme d\'endommagement de l\'ADN de nos cellules par du rayonnement UV de basse énergie
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Projet ANR Xstase (Lidyl/Atto)
ANR ESBODYR Excited States of BiO-relevant systems: towards ultrafast DYnamics with conformational Resolution
Spectroscopie de paires d\'ions isolées
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Quand les électrons partent en vrille
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Hommage à Bertrand Carré
Génération  d\'impulsions lumineuse de vitesse arbitraire et contrôlée
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Attosecond Science
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Étude par spectroscopie de fluorescence femtoseconde d\'un nouveau colorant \
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Photo-dynamique et photo-réactivité
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Structure atomique et électronique
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Signal Processing: decomposition of a sequance of photoelectron spectra
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fs pulse tunability
Instrumentation
Dynamics of deposited atoms or molecule upon a cluster
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Relaxation dynamics of isolated open-shell molecules
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Dynamics of Clusters and Nanoparticles
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Relaxation dynamics of organometallic complexes
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Relaxation dynamics of photochromic molecules
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Action spectroscopy of Wan-der-Waals Clusters
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Spectroscopy and Photoinduced reactivity of Van-der-Waals Complexes deposited on clusters
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Développements instrumentaux et valorisation
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Electronic spectroscopy of rare gas ions and ionic rare gas clusters
Ionization dynamics of compounds of astrochemical interest
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Photoionization dynamics of biological relevant molecules
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Interation of a van-der-Waals Complex with a Bosonic fluid
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Arylcetones ionization dynamics
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Spectroscopy and Photoinduced reactivity of isolated molecules
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Plateforme laser SLIC (Saclay Laser-matter Interaction Center)
Single and double ionization in intense laser fields
Laser-induced electron diffraction (LIED)
Valorisation
Paires d\'ions
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Dynamics of excited states in complex systems
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Voyage électronique au cœur des conformations moléculaires
Dynamique électronique de modèles de protéines : une approche duale expérience-théorie
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Peptides et peptidomimétiques
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High harmonic spectroscopy
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Attosecond photoionization spectroscopy
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Un code de calcul massivement parallèle pour une simulation ab-initio réaliste et prédictive de l’interaction laser-matière à ultra-haute intensité
H2020 FET-Open : PetaCOM - Petahertz Quantum Optoelectronic Communication
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Le laser de l\'Equipex Attolab : 17 fs, 15 mJ (1 TW) à 1 KHz (15 W) fiable
Dynamique électronique dans les diélectriques: des défauts ponctuels au claquage optique
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Imagerie stéréo-numérique 3D ultra-rapide et à résolution nanométrique
Physique à Haute Intensité / High intensity Physics
Brevet : Procédé et système de contrôle de la vitesse de propagation d\'une impulsion laser
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Dynamique chaotique de l\'interaction entre une impulsion laser ultra-intense et un plasma dense
Dynamiques de relaxation ultrarapides dans les nanostructures colloïdales de pérovskite
Des états excités de l’ADN produits par les rayonnements ionisants.
Observer un objet nanométrique avec une résolution attoseconde

 

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