Matière dense et chaude

Absorption X et spectroscopie

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Figure 1: Évolution temporelle du spectre XANES du cuivre (seuil L) après excitation par pulse laser femtoseconde. D'après Jourdain et al. Phys Rev. B, 97, 075148 (2018)

Absorption X et spectroscopie

La spectroscopie est l’une des technique expérimentales les plus utilisées pour l’étude de la matière. La spectroscopie d’absorption X et en particulier la spectroscopie d’absorption X proche du seuil (XANES) [Voir Figure 1] est souvent utilisée pour l’étude de la matière dense et tiède (warm dense matter – WDM) entre autre car cette technique donne des informations sur la densité d’état électronique. Pour obtenir ce type de spectres, nous réalisons généralement des expériences de type pompe-sonde souvent sur des grands instruments nationaux et internationaux comme à l’European synchrotron research facility (ESRF) ou au European x-ray free-electron laser (EuXFEL). Nous collaborons aussi avec plusieurs autres groupe sur cette thématique comme par exemple avec le CELIA à Bordeaux ou l’ESRF à Grenoble. Afin de compléter les résultats expérimentaux, nous effectuons des simulations ab initio de la matière en régime WDM basées sur la théorie de la fonctionnelle densité (DFT) avec le code ABINIT souvent couplées à des simulations de dynamique moléculaire et des calculs basés sur la théorie de la réponse linéaire permettant de fournir des informations cruciales à l’interprétation des résultats expérimentaux.

Publications

  1. L. Lecherbourg, V. Recoules, P. Renaudin, F. Dorchies, “Dynamics of femtosecond heated warm dense copper with time-resolved L3-edge XANES”, Phil. Trans. Roy. Soc. A, 381, 2253 (2023) DOI
  2. N. Jourdain, L. Lecherbourg, V. Recoules, P. Renaudin and F. Dorchies, “Ultrafast Thermal Melting in Nonequilibrium Warm Dense Copper”, Phys. Rev. Lett., 126, 065001 (2021) DOI
  3. A. Grolleau, F. Dorchies, N. Jourdain, K. Ta Phuoc, J. Gautier, B. Mahieu, P. Renaudin, V. Recoules, P. Martinez, L. Lecherbourg, “Femtosecond Resolution of the Nonballistic Electron Energy Transport in Warm Dense Copper”, Phys. Rev. Lett., 127, 275901 (2021) DOI
  4. C. M. Pépin, R. Torchio, F. Occelli, E. Lescoute, O. Mathon, V. Recoules, J. Bouchet, L. Videau, A. Benuzzi-Mounaix, T. Vinci, R. Briggs, S. Pascarelli, R. Gaal, P. Loubeyre and A. Sollier “White-line evolution in shocked solid Ta evidenced by synchrotron x-ray absorption spectroscopy” Phys. Rev. B 102, 144102 (2020) DOI
  5. R. Torchio, F. Occelli, O. Mathon, A. Sollier, E. Lescoute, L. Videau, T. Vinci, A. Benuzzi-Mounaix, J. Headspith, W. Helsby, S. Bland, D. Eakins, D. Chapman, S. Pascarelli, P. Loubeyre , “Probing local and electronic structure in Warm Dense Matter: single pulse synchrotron x-ray absorption spectroscopy on shocked Fe”, Scientific Report, 6, 26402 (2016) DOI
  6. C. Marini, F. Occelli, O. Mathon, R. Torchio, V. Recoules, S. Pascarelli, P. Loubeyre, “A microsecond time resolved x-ray absorption near edge structure synchrotron study of phase transitions in Fe undergoing ramp heating at high pressure” J. Appl. Phys. 115, 093513 (2014) DOI

Chercheurs impliqués

J. Boust, F. Brieuc, P. Dumas, A. Dewaele, A. Forestier, B. Jodar, L. Lecherbourg, P. Loubeyre, F. Occelli, C. Pépin, V. Recoules, A. Sollier, F. Soubiran, M. Torrent, L. Videau, G. Weck