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SOLEIL
HIGHLIGHTS
2013
La phase gazeuse offre un milieu unique, sans solvants ni substrats, dans lequel des espèces
isolées peuvent être étudiées sur une large gamme spectrale s'étendant de l'IR lointain aux
rayons X.
Une recherche fondamentale, souvent basée sur une forte interaction entre l'expérience
et la théorie, est menée sur des espèces isolées, dans le but d'étudier leurs structures
électroniques et moléculaires, ainsi que la dynamique de l'interaction matière/rayonnement
et les couplages à plusieurs corps qui l'accompagnent. Dans cet esprit, Kimberg et al.
ont utilisé la photo-émission résonante à haute résolution couplée à des calculs ab initio
de haut niveau afin d’étudier avec une précision sans précédent les potentiels moléculaires
de N
2
+
, ainsi que le mouvement complexe du paquet d'onde nucléaire fs associé, alors
que Kushawaha et al. ont observé et modélisé l'interférence type deux fentes dans la
photoionisation en couche de valence interne de petits hydrocarbures symétriques,
fournissant ainsi des informations structurelles, telles que les distances C-C. Travnikova
et al. ont mis en évidence un mécanisme de dissociation spécifique et ultra-rapide dans
des espèces polyatomiques excitées en couche interne, impliquant une dynamique
multi-mode sur une surface d'énergie potentielle sans barrière. O’Keefe et al. ont utilisé
l’imagerie de photoélectron-photoion en coïncidence (iPEPICO) dans un schéma
synchrotron + laser à deux-couleurs pour observer une dynamique complexe
d'autoionisation dépendante de l'isotope dans les atomes de Xe, alors que Garcia et al.
ont observé, par dichroïsme circulaire de photoélectrons (PECD) sur des espèces chirales,
un couplage remarquable des mouvements électroniques-nucléaires, mis en évidence
par l'inversion de l'asymétrie angulaire des photoélectrons en fonction de l'excitation
vibrationnelle de l'ion.
Une autre partie de l’activité implique des études à l’interface avec d’autres disciplines
où des espèces en phase gazeuse sont soit très présentes (astrophysique et planétologie),
soit étudiées comme systèmes-modèles telles des briques élémentaires de systèmes plus
complexes (chimie et biologie). Dans cet esprit, Rousselot et al. ont déduit le rapport
isotopique de l'azote dans des molécules présentant un groupement fonctionnel amine
(NH), en comparant les raies d'émission obtenues par le télescope ESO avec celles
obtenues en laboratoire par spectroscopie TF, apportant ainsi de nouvelles informations
sur la formation du système solaire. Sur l'alanine, le plus simple acide aminé protéique
chiral, Tia et al. ont mesuré une signature claire du PECD, un effet chiroptique dépendant
de la conformation, qui pourrait être un effet photophysique asymétrique lié à l'origine
de la l'asymétrie biomoléculaire, alors que Milosavljevic et al. ont étudié l'effet de la nano-
solvatation d'un dimère de peptide protoné et stocké dans un piège à ions, et ont observé
une stabilité inattendue vis à vis du rayonnement VUV, due à la présence de molécules
d'eau dans une position de pontage entre les deux peptides.
Toutes ces expériences ont été menées sur une grande variété de dispositifs expérimentaux
en évolution constante, avec des jouvences importantes. Certaines sont présentées dans le
chapitre Modélisation, Méthodologie et Instrumentation de ce document.
Laurent Nahon
Responsable de la Section Scientifique « Physique Atomique et Moléculaire,
Matière Diluée, Sciences de l’Univers »
PHYSIQUE ATOMIQUE ET MOLÉCULAIRE,
MATIÈRE DILUÉE, SCIENCES DE L’UNIVERS
