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SOLEIL
HIGHLIGHTS
2013
Les Highlights 2013 de la section scientifique Surfaces, Interfaces et Nanosystèmes
se distinguent par la découverte de propriétés électroniques nouvelles et
surprenantes. Les surfaces, les interfaces et les matériaux 2D constituent une étape
clé en nanotechnologie, avec pour objectif de concevoir et fabriquer des nouveaux
matériaux et des nano-objets.
L’activité de recherche sur le graphène, qui a figuré dans plusieurs numéros
des Highlights de SOLEIL en 2012, a été appliquée à de nouveaux matériaux 2D.
Tous ces résultats tirent parti de la spectroscopie électronique pour déterminer
les propriétés électroniques des matériaux. L’un d’eux concerne les semi-conducteurs
organiques, tandis qu’un autre est en lien avec le rôle joué par les surfaces des
aérosols en chimie atmosphérique. Ces résultats ont tous été rendus possibles
par les propriétés spécifiques du rayonnement synchrotron et/ou par le
développement de nouveaux types d’expériences.
Les expériences de photoémission en temps réel basées sur le rayonnement
synchrotron pendant l’exposition à de l’hydrogène ont permis d’identifier l’ouverture
de nanotunnels dans la région proche de la surface du carbure de silicium
(Soukiassian et al.). Par analogie avec les propriétés électroniques du graphène, des
électrons avec faible masse effective et appartenant aux états de surface 2D ont été
mesurés dans des films ultra-fins de
α
-Sn(001) produits sur des substrats de InSb(001).
Le flux élevé et la polarisation circulaire de rayons X mous ont été utilisés pour mettre
en évidence la polarisation hélicoïdale du spin des états de surface de type cône
de Dirac (Ohtsubo et al.).
Le flux élevé et la polarisation de la lumière ont aussi été utilisés pour étudier
les propriétés électroniques dans les systèmes 2D pendant une transition
de phase entre un état paramagnétique et un état antiferromagnétique (Lin et al.).
Une énergie de photon variable en spectroscopie d’absorption des rayons X
a été appliquée à la chimie atmosphérique pour étudier les surfaces d’aérosols
en surfusion (Marcotte et al.). La spectroscopie de photoélectrons a été utilisée
pour étudier la hauteur de barrière effective d’un matériau ferroélectrique soumis
à une tension de biais in-situ ainsi que pour sonder la réponse transitoire de l’interface
électrode supérieure/ferroélectrique à l’inversion de polarisation (Rault et al.).
Les activités avec le graphène continuent en exploitant de nouveaux outils
expérimentaux disponibles à SOLEIL : une spectroscopie de photoélectrons
à haute résolution, résolue angulairement et latéralement (nano-ARPES) (Avila et al.).
Enfin, des expériences polarisées en spin ont été effectuées sur des semi-conducteurs
organiques : une spinterface modèle entre des molécules de phthalocyanine
et une surface de cristal unique de Co a présenté un degré élevé de polarisation
en spin à température ambiante (Djeghloul et al.).
Fausto SIROTTI
Responsable de la Section Scientifique « Surfaces, Interfaces et Nanosystèmes »
SURFACES, INTERFACES ET NANOSYSTÈMES
