La ligne de lumière synchrotron TEMPO (rayons X mous, 50-1500 eV) est adaptée à l’étude dynamique des propriétés électroniques et magnétiques des matériaux. Ouverte aux utilisateurs depuis janvier 2008, TEMPO possède à l’heure actuelle une station expérimentale permettant d’effectuer des expériences de photoémission et d’absorption X dans des conditions d’ultra-haut-vide (10-11 mbar, la pression ambiante étant de ~1000 mbar).
L’équipe de TEMPO, dirigée par Fausto Sirotti, collabore depuis 1999 (à l’époque, sur la ligne de lumière SB7 au LURE, à Orsay) avec les chercheurs de l’équipe Surfaces Fonctionnalisées du Laboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement (LCP-MR) de l’Université Pierre et Marie Curie (UPMC, Paris 6). Cette collaboration va encore se renforcer dans les mois qui viennent, puisqu’un second dispositif de spectroscopie de photoémission va bientôt équiper la seconde ramification de TEMPO. Il s’agit d’un projet co-financé par la Région Ile-de-France, l’ANR et l’UPMC, pour un montant total de 1,3 million d’euros. Le groupe du LCP-MR (Jean-Jacques Gallet, Fabrice Bournel, Rabah Benbalagh et François Rochet) spécialisé dans les études de Chimie de Surface, est porteur de ce projet en très étroite collaboration avec l’équipe de TEMPO.
Ce second dispositif de photoémission permettra des mesures de photoémission jusqu’à des pressions « proches de l’ambiante » (20 mbar). Cette performance ne peut être atteinte que grâce à la très haute brillance du rayonnement synchrotron. Le nouveau spectromètre permettra une extension du champ d’application de la spectroscopie de photoélectrons en direction de thématiques entièrement nouvelles, jusque-là inaccessibles aux spectromètres conventionnels. Ces conditions limites d’utilisation correspondent à celles que l’on peut rencontrer dans les procédés industriels (catalyse, dépôts en phase vapeur) et en chimie environnementale, où une question clé est l’étude de réactions chimiques à la surface de couches d’eau ultra-minces (la pression de vapeur saturante d’eau étant de 25 mbar à température ambiante). Grâce à une détection performante, cet appareil permettra de suivre une réaction de surface en temps réel.
Quatre personnes du LCP-MR, et deux doctorants, participent à la mise en place de ce nouveau dispositif, l’un des doctorants étant à mi-temps à SOLEIL. Enfin, un doctorant supplémentaire doit se joindre à l’équipe en 2011 pour se consacrer entièrement à ce projet.
Côté « instruments », l’appel d’offre pour choisir le matériel va être lancé, le but étant que le dispositif soit opérationnel début 2012.
La nouvelle installation sera un facteur structurant de la recherche sur la réactivité de surface et la chimie environnementale en Île-de-France, et attirera à SOLEIL une vaste communauté de chercheurs français et étrangers.
Légende photo :
L’équipe « Surfaces Fonctionnalisées » - de gauche à droite, devant les bustes de Pierre et Marie Curie : Pr François Rochet, Dr. Rabah Benbalagh (ingénieur de recherche UPMC), Debora Pierucci (doctorante SOLEIL/UPMC), Dr Jean-Jacques GALLET (Maître de Conférences UPMC), Dr. Fabrice Bournel (Maître de Conférences UPMC), Héloïse Tissot (stagiaire M2 UPMC), Anzar Khaliq (doctorant UPMC).