Au delà de l’optique et la photonique, les activités de recherche de l’IRAMIS portent également sur la mise en œuvre d’impulsions lasers ultra-courtes et/ou de très haute intensité, avec de nouveaux états de polarisation.
L’IRAMIS est ainsi un acteur important du « Pôle laser » dans le périmètre de l’Université Paris Saclay : il coordonne la plateforme ATTOLAB, destinée aux études interdisciplinaires de dynamique ultra-rapide aux échelles de temps femtoseconde et attoseconde dans les systèmes en phase gazeuse, condensée et plasma. Il héberge la plateforme laser UHI 100 pour l’étude du comportement de la matière dans un régime d’interaction ultra-relativiste, encore peu exploré.
Les programmes de recherche en physique et chimie sur l’interaction laser-matière s’étendent des systèmes atomiques et moléculaires simples, jusqu’aux systèmes biomoléculaires complexes, aux solides et aux plasmas. Ces recherches sont également au cœur de nombreuses technologies de pointe pour les télécommunications et le traitement de l’information, ainsi que l’imagerie médicale.
Pour explorer la matière, l’ensemble des Unités de l’IRAMIS utilisent aussi largement le rayonnement synchrotron (SOLEIL sur le plateau de Saclay, ou les sources européennes, en particulier l’ESRF à Grenoble).
Dans ce vaste domaine des lasers et de l’interaction lumière-matière, les recherches à l’IRAMIS portent plus particulièrement sur les études de :
Dynamique ultra-rapide (fs – as)
- Attoscience – Physique et chimie femtoseconde-attoseconde (LIDYL/ATTO et DICO)
Interaction lumière-matière
- des excitations électroniques, phononiques et photoniques (LSI)
- en photochimie et nanostructuration laser (SPEC/LEPO et LIDYL/DICO)
- de l’interaction en champ proche optique, en nanophotonique par microscopie à photoémission d’électrons (LEEM, SPEC/LEPO et LEEM/PEEM (SPEC/LENSIS)
A ultra-haute intensité lumineuse :
- Physique de l’Interaction laser-matière en champ fort, interaction laser-plasmas, accélération laser de particules, contrôle cohérent de paquets d’ondes électroniques (LIDYL/PHI)
- Calcul haute performance pour la simulation numérique de la dynamique plasma, pour concevoir des expériences, permettre l’analyse des résultats expérimentaux et explorer l’électrodynamique quantique en régime d’impulsion laser ultra-intense.
Avec un effort de développement de l’instrumentation :
- le développement de nouvelles sources de lumière extrême et la métrologie optique associée de l’infrarouge aux rayons X (de l’ultra-intense à l’ultra-bref), permettant d’obtenir de nouveaux états de polarisation de la lumière et les spectroscopies associées (LIDYL/SLIC),
- Matériaux pour l’optique et les lasers (CIMAP/NIMPH et OML),
