Études avancées de dynamique de molécules isolées par rayonnement synchrotron – ADMIRS

Ce projet vise à étudier les conséquences géométriques et dynamiques de l’interaction des rayons X avec les molécules. En particulier en sondant les effets non dipolaires et dynamiques de la photoémission et de l’émission x résonante. Ces recherches, en plus d’être de leur intérêt intrinsèque, procurent des informations cruciales dans des domaines reliés à la physique atomique et moléculaire fondamentale, comme la chimie de la haute atmosphère, des résultats environnementaux, des processus similaires en phase condensée et des adsorbats sur des surfaces avec des implications possibles des processus catalytiques, etc. La synergie procurée par l’opportunité pour la candidate de passer cette période étendue dans l’institution hôte sera extrêmement productive pour développer un programme de recherche aux frontières de la science. La combinaison de l’expertise de haut niveau avec des équipements à l’états de l’art va générer des résultats scientifiques internationalement reconnus et placera les scientifiques français encore plus à la pointe dans l’étude de la dynamique moléculaire induite par l’interaction rayonnement matière.
Chaque processus qui modifie la matière peut être étudié plus facilement sur des atomes et des petites molécules.. Les informations obtenues avec des systèmes isolés peuvent être utilisées pour comprendre des systèmes plus complexes comme les macromolécules, les molécules adsorbées sur des surfaces et des solides. Ceci est particulièrement important pour le développement des matériaux aux nouvelles fonctionalités.
La nouvelle source de Rayonnement Synchrotron SOLEIL construite à Saint Aubin procure des performances jamais atteintes, idéales pour l’étude des systèmes isolés, en terme de flux de photon, résolution instrumentale, polarisation variable, etc. SOLEIL restera pendant au moins cinq ou six ans la source de photon la plus brillante pour la réalisation d’expérience en physique atomique et moléculaire.
Avec ce projet, nous cherchons à établir un fort programme scientifique en France sur les interactions entre la lumière synchrotron avec la matière diluée basé sur plusieurs techniques spectroscopiques. L’expertise de la candidate dans le domaine de la structure électronique et des dynamiques des systèmes isolés sera exploitée au nouveau centre de rayonnement synchrotron SOLEIL avec les scientifiques de l’institution d’accueil pour développer une capacité unique permettant de collecter des informations riches sur la structure et la dynamique des molécules libres.
Les deux outils principaux sont la spectroscopie d’électrons et la diffusion inélastique résonante des rayons x. Les spectroscopies électroniques comme la photoémission x, la spectroscopie Auger et la spectroscopie Auger résonant sont intimement liées à la diffusion inélastique des rayons x aussi bien en terme scientifique que technique.
Le programme scientifique ambitieux sera établi sur les bases suivantes : la candidate détient une chaire dans une institution leader mondiale dans le domaine de l’interaction rayons x-matière (Département de Physique, Université d’Uppsala, Suède) et a une longue expérience dans le domaine de la structure et des dynamiques de la matière diluée étudiée par rayonnement synchrotron. L’équipe partenaire dans l’institution d’accueil (LCPMR, Laboratoire de Chimie Physique Matière et Rayonnement, Université Pierre et Marie Curie, Paris) a une expérience de plusieurs années et a déjà obtenu des moyens pour établir un programme scientifique à long terme à SOLEIL. Le minutage de ce projet est idéal car l’équipe partenaire au LCPMR sont en train d’installer un nouveau dispositif expérimental : HAXPES (Hard X-Ray PhotoElectron Spectroscopy) sur la ligne de lumière GALAXIES de SOLEIL alors que la candidate vient de développer et mettre au point un dispositif expérimental permettant la réalisation de coïncidencesé lectron-ion au top niveau