Moirés de bi-feuillets de nitrure de bore hexagonal Sylvain Latil (SPEC/GMT)

Jusqu’alors réservée aux bi-feuillets de graphène, pour lesquels des propriétés fascinantes ont été mises en évidence, l’étude des empilements moirés s’est étendue récemment à d’autres systèmes bi-dimensionnels, notamment le nitrure de bore hexagonal (h-BN). Plusieurs études théoriques de ces empilements, caractérisés par un léger angle de rotation entre les deux feuillets, ont montré que la position relative d’un plan par rapport à l’autre est de première importance : les propriétés électroniques sont en effet très différentes si un atome de N est localisé au-dessus d’un autre atome N ou d’un atome B. Cependant, la totalité de ces études se sont limitées à deux géométries seulement (cf. figure).

Or, dans le cas d’empilements de h-BN un travail récent en collaboration entre le SPEC/GMT et l’ONERA de Châtillon a démontré qu’il existe non pas deux, mais cinq formes d’empilement pour le même angle de rotation. A titre de comparaison, pour les empilements de graphène, il y a seulement deux géométries.

En explorant de façon exhaustive l’ensemble des géométries possibles, puis en analysant les groupes de symétries associés, les auteurs ont établi l’existence de ces cinq empilements. Ils ont défini une classification structurelle et une nomenclature pour ces géométries et montré par des calculs ab initio systématiques qu’elles ont toujours des structures électroniques différentes, et ce pour tous les angles de rotation.

Référence : S. Latil, H. Amara et L. Sponza,
Electronic properties of the five principal stackings of boron nitride moiré bilayers – ArXiv: 2206.05845

Contact : Sylvain Latil (SPEC/GMT)

Brèves des labos

Très grand succès pour le panorama de la spectroscopie laser des molécules en phase gazeuse dressé le 6 septembre 2022 à Orsay, autour de l’activité de Michel Mons : « 40 years of gas phase laser spectroscopy: an ongoing story », avec une remarquable participation de scientifiques français et étrangers.

Le LLB vous invite aux Journées de la Diffusion Neutronique (JDN2022), organisées par la Société Française de Neutronique, avec la participation de la Société Espagnole de Diffusion Neutronique, qui auront lieu à Biarritz du 14 au 17 novembre 2022. En parallèle de sessions « matériaux et magnétisme », « matière molle et biologie », « instrumentation » et « nouvelles des centres », est prévue une journée d’exposés et de réflexion sur la diffraction en temps de vol, pour commencer à préparer la future génération d’utilisateurs de l’ESS. Ces JdN 2022 seront également l’occasion d’échanger avec des spécialistes de la spectroscopie optique et de la modélisation moléculaire. Plus d’informations : programme, liste des invités, inscription, soumission de contributions, etc…

Accélération d’électrons par des ondes plasma de surface Meirielen Caetano de Sousa (LSI)

L’interaction d’une impulsion laser ultra-intense avec un plasma surdense excite des ondes plasma de surface (OPS) à l’interface vide-plasma. Ces OPS permettent le confinement et le renforcement du champ électromagnétique local, et sont capables d’accélérer des électrons à des vitesses relativistes. Comme l’accélération a lieu dans un plasma surdense, la charge électrique totale des faisceaux d’électrons peut être d’un ordre de grandeur supérieure à celle produite par d’autres mécanismes d’accélération dans les plasmas. L’accélération de particules par OPS a un grand potentiel dans de nouvelles applications, y compris dans l’amélioration des sources d’électrons et de rayonnement. Cependant, des questions ouvertes persistent sur les OPS dans le régime des champs élevés, liées aux effets non-linéaires et relativistes. Dans ce contexte, nous travaillons pour optimiser le contrôle et l’accélération des électrons relativistes par OPS.

Comme le montre la figure, l'impulsion acquise par les électrons varie en fonction de leur phase d’entrée dans le champ électromagnétique de l’OPS. Nous analysons différentes méthodes dans le but d'améliorer le couplage entre les électrons du faisceau et l'OPS. Parmi ces méthodes figurent l'ajout d'un champ magnétique externe et la génération d'une seconde OPS. Nous espérons ainsi trouver les conditions optimales pour l'accélération des électrons par OPS, de telle façon que leur impulsion finale soit maximale et indépendante de sa phase d'entrée dans le champ de l'OPS.

Contact : Meirielen Caetano de Sousa (LSI).

Directeur de la publication : F. Daviaud – Comité de rédaction : M. Soyer, G. de Loubens – Réalisation : C. Becquet.