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Sujet de stage / Master 2 Internship

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Dynamique ultrarapide de relaxation d'édifices nanométriques isolés en phase gazeuse

Spécialité : CHIMIE / Chimie-physique

Contact : POISSON Lionel,
e-Mail : lionel.poisson@cea.fr,   Tel : +33 1 69 08 51 61
Laboratoire : LIDYL/DyR

Stage pouvant se poursuivre en thèse : Oui
Durée du stage : 0-4 mois
Date limite de constitution de dossier : 30/03/2018

Résumé :
Ce sujet est expérimental. Il porte sur la dynamique femtoseconde et picoseconde de nanoparticules isolées en phase gazeuse. Celle-ci est initiée et sondée dans le domaine temporel par la technique pompe/sonde grâce à un dispositif qui associe lasers femtosecondes, jet moléculaire et imagerie de vitesse de photo-électrons et photo-ions.

Sujet détaillé :
La dynamique réactionnelle est une composante importante de la chimie-physique fondamentale. Elle s’intéresse au comportement d'un système moléculaire ou atomique soumis à une excitation externe. Nous nous intéressons plus particulièrement à la dynamique réactionnelle de systèmes isolés (en phase gazeuse) et aux temps très courts (10 fs à 100 ps). Ce sujet porte sur l'étude d'édifices nanométriques isolées, soumises à une excitation électronique. Il pourra s'agir d'agrégats atomiques, moléculaires ou de nanoparticules. Selon leur nature, ces dernières peuvent être isolantes (nanocristal moléculaire par exemple), conductrices (Or par exemple) ou semi-conductrices (Silicium par exemple). Bien que le stage soit centré sur des considérations très fondamentales, il est utile de souligner que de telles nanoparticules sont utilisées, entre autre, comme constituants de cellules photovoltaïques solaires, ou dans des constituants d'ordinateurs quantiques.

Dans ce type d'assemblages, les molécules ou atomes qui les constituent sont proches les uns des autres. En conséquence, leurs orbitales excitées se recouvrent et il est attendu que l'arrivée d'un photon excite non pas un seul constituants mais une superposition cohérente de plusieurs d'entre eux, autrement dit, l'excitation électronique crée un exciton qui, en diffusant dans le matériaux, peut se localiser sur un constituant particulier. Il est alors intéressant de mesurer le temps pris par cette évolution. Le stage portera donc sur l'étude de la formation et la relaxation d'un exciton dans une nanoparticule.
Techniques utilisées au cours du stage :
Lasers Femtoseconde, technique pompe/sonde, jet moléculaire, lentille aérodynamique

Mots clés : Dynamique Réactionnelle, Femtochimie, excitons

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