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ODE : Optique Dispersive EXAFS

Etudier une grande variété de matériaux en conditions extrêmes.

La spectroscopie d'absorption X s'est développée depuis une vingtaine d'années pour devenir l'une des techniques les plus utilisées en science des matériaux. Elle permet d'identifier l'élément absorbant en précisant son état chimique (un métal oxydé ne donnera pas le même signal qu'un métal pur), le nombre et la nature des atomes voisins ainsi que leur distance à l'atome excité.

Le principe de cette ligne qui permet de focaliser sur l'échantillon - sans aucun déplacement - toute la bande d'énergie utile pour l'enregistrement instantané du spectre d'absorption, est particulièrement adapté pour des expériences de cinétiques rapides (domaine de la milliseconde) ainsi que pour des mesures d'absorption sous conditions extrêmes de pression ou de température. Les principales thématiques concernent les géosciences, la réactivité chimique et les transitions de phases avec un accent particulier sur le magnétisme sous haute pression.

L'équipe

BAUDELET
BAUDELET François
Responsable Ligne De Lumière
COQUET
COQUET Jean
KONG
KONG Qingyu
Scientifique de Ligne De Lumière
LIU
LIU Xuan
MIJITI
MIJITI Yimin *
Thesard
NATAF
NATAF Lucie
Scientifique de Ligne De Lumière
YAN
YAN Huacai

Offres d'emploi & de stage

Données techniques

Domaine couvert

3.5-25 KeV

Résolution en énergie (∆E/E)

7000 (Si 111) 
25000 (Si 311)

Source

Aimant de courbure

Optiques

- polychromateur courbé sous vide, 
- Miroir elliptique de 1.3 mètres sous vide, 
- miroir plan de 0.25m sous vide.

Environnement d’échantillon

Cellule haute pression pour haute et basse température: de 3k à 500K 
- stopped flow 
- Cryostat jusqu’a 2.8 K 
- Champ magnétique jusqu’a 1.3T 

Flux sur l’échantillon

~ 5.109 photons s-1eV-1 @ 7KeV in 25*35 μm FWHM 

Détecteurs

- 2 cameras CCD camera couplées avec un scintillateur 
- Un détecteur rapide : Ultra DAC quantum detector (micro seconde) 
- quelques camera X pour les alignements optiques 

Thématiques scientifiques

Matériaux sous conditions extrêmes

Le principal effet de la pression est de réduire les distances inter atomiques et donc de modifier les interactions entre atomes. La haute pression qui peut être combinée avec la haute et basse température est produite grace à des cellules à enclumes de diamants. Dans ces cellules, la chambre de l’échantillon est d’un diamètre de 125 micron et d’une épaisseur de 20 microns. Grâce à son optique focalisante, la spectromètre d’EXAFS dispersif est particulièrement adapté au mesure XAS sous pression.

Chimie et mesure en temps résolu

Actuellement le dispersif est le seul à pouvoir mesurer un spectre EXAFS avec un domaine d’énergie suffisant en qq. Microsecondes. Cette caractéristique permet de suivre la cinétique de réaction chimique. Des études électrochimique ou de synthèses ont été entreprises.

Caractérisation de matériaux magnétique par XMCD. Le dichroïsme circulaire magnétique des rayons X est une sonde sélective qui mesure <M>, la valeur moyenne du moment magnétique sur un site donné. Les mesures XMCD faites sur ODE concernent les caractérisations de matériaux volumiques ou sous forme de nanoparticles. L’étude de propriétés magnéto volumiques sous l’effet combiné de hautes pressions, champ magnétique et basse température. 

Documents à télécharger