Domaine, spécialité : PHYSIQUE
Mots-Clés : Optique ultrarapide, spectroscopie attoseconde, jets liquides
Résumé
L’objectif du stage est la génération d’impulsions attosecondes à l’aide d’un système laser Yb haute puissance et l’étude de la dynamique ultrarapide des électrons dans les gaz et les liquides à l’aide de la spectroscopie de photoémission résolue en temps.
Sujet détaillé
La génération d’impulsions attosecondes (1 as = 10−18 s) lors de l’interaction non linéaire d’impulsions lumineuses ultracourtes avec des gaz nobles a repoussé les limites de la spectroscopie ultrarapide à l’échelle de temps naturelle du mouvement des électrons dans la matière. Grâce à cela, les méthodes expérimentales qui génèrent et caractérisent les impulsions lumineuses attosecondes ont été récompensées par le prix Nobel de physique 2023 [1]. Jusqu’à présent, la spectroscopie attoseconde a été principalement appliquée à des systèmes isolés, permettant la reconstruction du processus de photoémission en temps réel [2,3] et l’étude du rôle des effets quantiques (cohérence, intrication…) lors de la photoionisation [4,5]. Plus récemment, le domaine de la spectroscopie de photoémission attoseconde a été étendu à la phase liquide, où le paquet d’ondes électroniques interagit avec l’environnement pendant la photoémission [6]. Dans ce contexte, le rôle de la diffusion électron-molécule reste une question ouverte.
Au cours du stage, des expériences attosecondes seront réalisées sur la plateforme laser ATTOLab afin de répondre à cette question. L’étudiant devra notamment : i) contribuer à la mise en service d’une nouvelle plateforme laser à ytterbium pour la génération d’impulsions attosecondes, ii) participer à des mesures de spectroscopie attoseconde sur des clusters d’eau, iii) travailler sur des expériences de spectroscopie attoseconde en phase liquide à l’aide de la station expérimentale à microjet liquide de ATTOLab.
L’étudiant-e sera formé-e en optique ultrarapide, physique atomique et moléculaire et spectroscopie des particules chargées. L’étudiant-e acquerra également des connaissances dans les domaines des technologies du vide et des jets liquides. La poursuite en thèse est souhaitée dans le cadre d’un projet de doctorat sur la spectroscopie attoseconde des molécules et des liquides.
Si possible, les candidats sont encouragés à visiter notre laboratoire.
[1] https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2023/summary/
[2] V. Gruson, et al., Science 354, 734 (2016)
[3] A. Autuori, et al., Science Advances 8, eabl7594 (2022)
[4] C. Bourassin-Bouchet, et al., Phys. Rev. X 10, 031048 (2020)
[5] H. Laurell, et al., Nature Photonics 19, 352–357 (2025)
[6] I. Jordan, et al., Science 369, 974-979 (2020)
Lieu du stage
CEA Saclay, Site de l’Orme des merisiers (91) Essonne, France
Conditions de stage
- Durée du stage : 5 mois
- Niveau d’étude requis : Bac+5
- Formation : Master 2
- Poursuite possible en thèse : Oui
- Date limite de candidature : 2 mars 2026
Compétences requises
- Langue : Anglais
- Langages informatiques et logiciels : Python
Liens utiles
- Site web du laboratoire : https://iramis.cea.fr/lidyl/atto/
- Coordonnées du responsable de stage : Hugo Marroux