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SOLEIL
HIGHLIGHTS
2013
Lorsque la lumière synchrotron rencontre des matériaux extraordinaires, des résultats exceptionnels
sont généralement produits. La section « Matière Dure » des Highlights de SOLEIL 2013 illustre
parfaitement ce principe en apportant un éclairage nouveau sur les matériaux aux propriétés
remarquables, le plus souvent dans une approche multimodale, multi-échelles, avec le rayonnement
synchrotron comme ingrédient principal.
Tout d'abord, Bertrand et al. ont utilisé un dispositif de microscope sur la ligne de lumière DISCO
pour étudier le pigment blanc d'oxyde de zinc. Si ce pigment présente une photoluminescence
apparemment homogène à l'échelle macroscopique, les résultats démontrent clairement un caractère
hautement hétérogène aux échelles microscopique et nanoscopique. D'autre part, Bonilla et al.
ont effectué des mesures XAS et XRD sur les lignes SAMBA et SIXS, combinées à des mesures TEM
et SQUID, pour des études structurales de nanostructures verticales d’alliage Co-Ni épitaxiées,
dont la croissance est contrôlée par une approche combinatoire. Les données XRD confirment
la relation d’épitaxie entre les nanofils et le substrat, tandis que les mesures XAS établissent
la structure fcc des alliages validant ainsi la méthode de synthèse.
À une plus petite échelle, Corradini et al. ont caractérisé un assemblage de molécules-cages de Fe
déposées sur une surface d'or par STM, XPS et XMCD sur la ligne DEIMOS. Leurs résultats démontrent
que l'effet magnétocalorique est préservé dans des molécules uniques déposées sur un substrat,
ce qui ouvre la voie vers un procédé de refroidissement magnétique au niveau moléculaire.
Dans les matériaux fonctionnalisés, Cunha et al. ont mené une vaste étude de l'encapsulation
et de la libération de médicaments par des structures organométalliques (MOF) tandis que Hervieux
et al. ont démontré la capacité de stockage de l'oxygène et les possibilités de cyclage dans
un matériau constitué de couches d'oxydes par XRD ainsi que d'autres techniques de laboratoire.
Dans les deux cas, la diffraction à haute résolution effectuée sur CRISTAL a permis de dévoiler
les changements structuraux qui se produisent à l'échelle du nanomètre pendant le processus,
une information essentielle pour améliorer le mécanisme de stockage.
De manière plus fondamentale, Chaix et al. ont développé une expérience synchrotron THz
sur la ligne AILES pour étudier un composé de langasite chiral. Les résultats révèlent un nouveau
type d'excitations à faible énergie, actives à la fois magnétiquement et électriquement, et associées
à des vibrations atomiques. Cette découverte démontre que les vibrations atomiques peuvent acquérir
un caractère magnétoélectrique et ouvrir ainsi de nouvelles voies pour transporter et traiter
des informations.
Enfin, Peron et al. ont utilisé la diffusion de rayons X mous sur SEXTANTS pour étudier la magnétisation
d'une glace de spin artificielle produite par lithographie et comprenant une grille dense de nano-
aimants. Lorsqu'il est observé sur une vaste portion de l'espace réciproque, le processus de diffusion
résonante fournit une méthode directe pour extraire le nombre de moments inversés.
Ces résultats montrent le besoin croissant de combiner différentes techniques expérimentales
sur le même échantillon dont la demande se fera plus pressante encore dans l’avenir. Ceci s'applique
aussi aux études synchrotron. Les nombreuses techniques développées par la section « Matière Dure »
devraient s'avérer extrêmement utiles dans ce but.
Jean-Pascal Rueff
Responsable de la Section Scientifique « Physique et Chimie de la Matière Condensée,
Sciences de la Terre »
PHYSIQUE ET CHIMIE DE LA MATIÈRE CONDENSÉE,
SCIENCES DE LA TERRE
