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lundi 17 décembre


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Surfaces, Interfaces : Réactivité et Nanostructuration (SIREN)

L’activité de l’équipe SIREN porte sur l’étude expérimentale des propriétés physiques et chimiques des surfaces couvertes de molécules et/ou de nano-objets dont nous essayons de comprendre les interactions mutuelles. Par ex. l’adsorption de gaz réactifs (H2, H2O, etc.) peut engendrer une nanostructuration spontanée de la surface ou encore l’auto-assemblage de molécules organiques dont la densité et le nombre de couches modifient les interactions.
Soit nous observons directement cette organisation (STM, GIFAD, LEED) soit nous utilisons des spectroscopies vibrationnelles originales (HREELS, SFG) qui signent la présence, l’orientation et l’environnement de la molécule. Les électrons lents induisent également des réactions chimiques spécifiques permettant la synthèse de nouveaux composés et la fonctionnalisation des surfaces. Ces techniques décrites ci-dessous, sont maintenant interconnectées le long d’un tunel ultra-vide. Les applications couvrent l’astrophysique, la radiobiologie, la croissance de couches minces, l’électronique moléculaire, la catalyse hétérogène, les capteurs chimiques ou biologiques…

Diffraction d’atomes rapides


En decouvrant que des atomes rapides peuvent diffracter sur une surface, une nouvelle technique d’analyse est née. Elle permet d’imager en quelques secondes de grandes dimensions avec une résolution de la dizaine de pm. La composante inélastiques renseigne sur les défauts (marches, ad-atomes..) et sur le comportement dynamique de la surface (exitations vibrationelles, electrons-trous).

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Interfaces, nanostructures et Dynamiques des Interactions


Objectifs : créer des hétéro-structures métal-molécules ordonnées et des chalcogénures : des familles de matériaux de faible dimensions avec des propriétés nouvelles d’intérêt en électronique moléculaire. Nous combinons différentes approches telles que le rayonnement synchrotron, la miscroscopie à effet tunnel et la diffusion d’ions.

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Chimie de surface & électrons lents, 0-50 eV


Les faisceaux d’électrons lents d’énergie contrôlée permettent à la fois d’analyser les compositions chimiques de surfaces et interfaces, et d’induire des réactions chimiques spécifiques. Les enjeux des travaux effectués concernent l’identification des espèces en présence et des mécanismes d’interaction impliqués, et l’évaluation quantitative de l’efficacité des processus chimiques induits sous rayonnements.

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Nano-architecture moléculaires et surfaces nanostructurées


En combinant un instrument en sonde locale (STM) et la spectroscopie électronique (XPS/UPS) le groupe s’intéresse à l’étude et au contrôle de la formation de couches de molécules organiques à l’échelle méso/macro-scopique et aussi utilise son expérience dans la nano-structuration de surfaces métalliques induite par réactivité avec des molécules chimiquement active pour accéder à des substrats avec des morphologies originales.

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Femtophysique moléculaire aux interfaces


En combinant un laser femtoseconde (fs) à large bande et d’un laser visible à bande étroite nous effectuons une spectroscopie vibrationnelle (SFG). Nous l’utilisons pour étudier l’interaction de molécules avec des nanoparticules mono- et bimétalliques (NP). Un ensemble ordonné de NP ayant une distribution de taille étroite permet d’étudier les effets de forme et de taille de 4 à 500 atomes à l’aide de STM et de SFG. Les expériences de sonde à pompe permettent d’étudier la désorption et la diffusion sur les sites des NP. Les molécules auto-assemblées et les matériaux biologiques sont également étudiés par SFG.

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Suivi de croissance de couches minces par diffraction d’atomes rapides

Notre découverte d’un tout nouveau régime de diffraction impliquant des atomes rapides - énergies autour du keV et longueurs d’onde de de Broglie de quelques centaines de femtomètres- a permis de porter un nouveau regard sur les processus de décohérence et simultanément de développer une technique originale d’analyse de surface.
Cette technique est maintenant mise à profit pour révéler, en temps réel, la dynamique d’organisation de la matière aux interfaces hybrides.

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