Claire Laulhé, maître de conférences à l’université Paris-Saclay (Paris-Sud) et affectée au synchrotron SOLEIL pour ses recherches, est distinguée cette année par la médaille de bronze du CNRS. Cette reconnaissance place le chercheur médaillé comme spécialiste de talent dans son domaine, et l’encourage à poursuivre des recherches bien engagées et déjà fécondes.
Claire Laulhé s’intéresse aux structures atomiques des solides et à leur impact sur les propriétés physiques telles que la conductivité électrique. A SOLEIL, elle s’est spécialisée dans l’étude des dynamiques de structures atomiques induites par impulsion laser, aux échelles de temps ultracourtes (sub-nanoseconde et sub-picoseconde). Les photons du laser d’excitation ont une énergie de l’ordre de 1.5 eV et interagissent avec les électrons de valence, responsables des liaisons chimiques, du magnétisme et des propriétés de conduction électrique. De l’interaction laser-électron naissent des états hors-équilibre, dont la dynamique de relaxation révèle les couplages entre structure atomique, propriétés magnétiques et états électroniques dans le système complexe qu’est le solide étudié (« problème à N corps »).
La médaille de bronze décernée à Claire Laulhé récompense à la fois le développement d’une station de diffraction pompe-sonde sur la ligne CRISTAL, et de récentes mesures de dynamiques photo-induites dans des composés à onde de densité de charge (ODC). Les états à ODC résultent de forts couplages électron-phonon dans un métal et se caractérisent par une modulation de la structure atomique et de la densité électronique, directement observable par diffraction des rayons X. Dans le disulfure de tantale 1T-TaS2, Claire Laulhé a étudié le mécanisme d’apparition d’une phase à ODC photo-induite, via la dépendance temporelle de l’un de ses pics de diffraction [PRL 118, 247401 (2017)]. Cette étude apporte un niveau de détail sans précédent sur la description d’une transition de phase photo-induite, notamment en ce qui concerne le processus de sa mise en ordre interne aux échelles de la picoseconde et du nanomètre [Fig. 1].
Fig. 1 : (haut) Evolution du profil du pic de diffraction associé à la phase à onde de densité de charge induite par impulsion laser dans 1T-TaS2. Absent avant excitation laser (Δt <0), le pic de diffraction apparaît en quelques picosecondes, puis s’affine et gagne en intensité sur des échelles de temps allant jusqu’à la dizaine de nanosecondes. (bas) L’analyse des profils de diffraction permet d’établir le scénario d’apparition de la phase photo-induite, par nucléation-croissance suivie d’un mûrissement des domaines.