Dynamique multiéchelle d'édifices moléculaire

Multiscale Dynamics of complex molecules

C. Picot, S. Palakkal, E. Prost, R. Bredy, B. Concina, C. Bordas, S. Nandi, E. Constant, V. Loriot and F. Lépine

Physique moléculaire ultra-rapide

Ultrafast molecular physics

Physique moléculaire attoseconde

Attosecond molecular physics

A l'aide d'impulsions XUV attosecondes, nous avons accès à l'échelle de temps intrinsèque des électrons qui est l'attoseconde (10^-18s) ce qui permet de suivre les processus physiques attosecondes résolus en temps.

Using attosecond XUV pulses, we have access to the intrinsic time scale of the electrons is the attosecond (10^-18 s) which allows us to follow the attosecond physical processes in time resolved.

G. Sansone et al. Nature 465 763 (2010)
Ch. Neidel et al. Phys. Rev. Lett. 111033001 (2013)
F. Lépine et al. Nature Photonics 8 195 (2014)
V. Despré et al. J. Phys. Chem. Lett. 6 426 (2015)
V. Loriot et al. J. Opt. 19 114003 (2017)
M.J.J Vrakking and F. Lépine, Attosecond Molecular Dynamics (2018)
V. Loriot et al. J. Phys. Photonics 2 024003 (2020)
A. Boyer et al. Eur. Phys. J. Spec. Top. 232 2001 (2023)
V. Loriot et al. Nature Physics (2024)

Dynamique femtoseconde XUV

XUV femtosecond Dynamics

Suite à l'absorption d'un photon XUV ultrabref, les molécules complexes sont très excitées et se relaxent à travers des chemins non-adiabatiques complexes. Ces dynamiques nécessitent de traiter le problème à N-corps quantique dans les molécules, inexploré jusqu’ici.

Following the absorption of an ultra-short XUV photon, the complex molecules are highly excited and may relax through complex non-adiabatic pathways. These dynamics involve the quantum N-body problem in molecules, that is widely unexplored.

A. Marciniak et al. Nature Communication 6 7909 (2015)
A. Marciniak et al. J. Phys. Chem. Lett. 9 6927 (2018)
A. Marciniak et al. Nature Communication 10 337 (2019)
M. Hervé et al. J. Phys. Chem. Lett. 10 2300 (2019)
M. Hervé et al. Nature Physics 17 327 (2020)
A. Boyer et al. Phys. Rev. X 11 041012 (2021)

FEL & Synchrotron sources

Nos études sur les états moléculaires excités ne sont pas limitées aux mesures résolues en temps, mais sont également appuyées par des mesures résolues en énergie de photon en utilisant des radiations XUV synchrotron combiné au VMI.

Our studies of excited molecular states are not limited to the time resolved measurements, but are also supported by photon energy resolved measurements using synchrotron XUV radiation combined with VMI.

P. Johnsson et al. J. Phys. B 42 134017 (2009)
Y. Huismans et al. Science 331 61 (2011)
Y. Huismans et al. Phys. Rev. Letts 109 013002 (2012)
C. Cauchy et al. Phys. Rev. Lett. 110 193401 (2013)
P. Wopperer et al. Phys. Rev. A 91 042514 (2015)
T. Barillot et al. Phys. Rev. A 91 033413 (2015)
S. Nandi et al. Nature 608 488 (2022)

Développement de sources de hautes harmoniques (HHG)

Development of high harmonic (HHG) sources

Notre groupe travaille sur la production de rayonnement XUV ultracourt par génération d'harmoniques d'ordres élevés (HHG), sur son optimisation et le contrôle de son profil en intensité et en phase. Les expériences à l'échelle attosecondes/femtosecondes requièrent le développement de lignes attosecondes/femtosecondes ultrastables et utilisables sur plusieurs heures. Nous avons développé des systèmes compacts permettant d'atteindre les performances nécessaires à la réalisation de mesures à l'échelle du cycle optique visible et nous continuons à les améliorer.

Our group works on the production of ultrashort XUV radiation by the generation of high order harmonics (HHG), its optimization and the control of its intensity and phase profile. Attosecond/femtosecond scale experiments require the development of ultra-stable, multi-hour attosecond/femtosecond lines. We have developed compact systems that enable us to achieve the performance required for measurements at the visible optical cycle scale, and we continue to improve them.

V. Loriot et al. J. Phys. Conf. Ser. 635 012006 (2015)
V. Loriot et al. JOSA B 35 A67 (2018)
L. Quintard et al. Science Advances 5 7175 (2019)

Physique moléculaire statistique

Statistical molecular physics

Détachement statistique des dianions de fullerènes

Statistical detachment of fullerene dianions

À l'aide d'un montage couplant une source électrospray et un VMI, nous étudions l'émission thermoïonique des anions et dianions de fullerènes sur une échelle de temps de 150 ns. Pour les dianions, nous avons mis en évidence que la plupart des électrons sont émis par effet tunnel à travers la barrière de Coulomb.

Using a set-up coupling an electrospray source and a VMI, we study the thermionic emission of fullerene anions and dianions on a timescale of 150 ns. For the dianions, we have shown that most of the electrons are emitted by tunnel effect through the Coulomb barrier.

B. Concina et al. Rev. Sci. Instrum. 87 033103 (2016)
B. Concina et al. J. Chem. Phys 146 224311 (2017)

Couplage VMI/source de molécules

VMI coupled with different molecular sources

Notre groupe est l'un des pionniers dans le développement de spectromètre à imagerie d'électrons. Un des récents développement est le couplage d'un VMI avec une source électro-spray.

Our group is one of the pioneers in the development of electron imaging spectrometers. One of the recent developments is the coupling of an VMI with an electro-spray source.

H. L. Offerhaus et al. Rev. Sci. Instru. 72 3245 (2001)
M. M. Harb et al. Rev. Sci. Instru. 81 125111 (2010)
B. Concina et al. Rev. Sci. Instru. 87 033103 (2016)
M. Hervé et al. J. Phys. Chem. Lett. 10 2300 (2019)