IPCMS (Strasbourg)

Contact

Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg 

23 rue du Loess
67034 Strasbourg

L’IPCMS est un centre de recherche pluridisciplinaire menant des activités de pointe en spintronique, magnétisme, optique ultra-rapide, microscopie électronique, STM, biomatériaux, synthèse et caractérisation de matériaux organiques-inorganiques fonctionnels. 

L’Institut s’appuie sur une grande variété d’équipements expérimentaux avancés pour l’étude de processus dans le domaine temporel de la femtoseconde et à l’échelle nanométrique. Ce parc expérimental offre des méthodes de spectroscopie ultrarapide à la pointe de l’état de l’art pour l’étude des processus comme la dynamique de spin dans les matériaux magnétiques, et la photo-réactivité moléculaire en solution ou en films. Trois installations sont ouvertes à l’accueil dans le cadre d’ULTRAFAST LUMA : « ATOMAG TMOKE HHG 1kHz » pour la spectroscopie magnéto-optique XUV par effet Kerr transverse résolue en temps, « UNION TMOKE VIS 10kHz » pour la spectroscopie visible pompe-sonde Kerr ou Faraday  à basse  température et « ABSORPTION TRANSITOIRE », expérience pompe-sonde pour l’étude de molécules en solution ou films.

ATOMAG TMOKE HHG 1kHz

Impulsions laser :

• 1kHz, 25 fs, 8mJ à 800nm
• Stabilité: 1%RMS
• Post compression: 7fs 800µJ

Conversion de fréquence : 

• Génération d’harmoniques élevées sur cible gazeuse 20-70 eV

Environnement échantillon : 

• T ambiante
• Aimant permanent 450 kOe axe transverse

Détection :

• Spectroscopie XUV magnéto-optique en effet Kerr transverse résolue en temps

Domaines d’application :

• Dynamiques d’aimantation résolue chimiquement dans les alliages et multicouches magnétiques. 

Exemple : Rôle de l’interaction d’échange sur la dynamique d’aimantation des sous réseaux de Fe et Ni dans permalloy (Phys. Rev. B 2023).  

UNION TMOKE VIS 10kHz

Impulsions laser:

• 10kHz, 25 fs, 1mJ à 800nm
• Stabilité: 1%RMS

Conversion de Fréquence:

• SHG 400nm quelques µJ
• Amplification paramétrique optique : 500-750 nm quelques µJ

Environnement de l’échantillon :

• Cryostat “He free” 3K-350K
• Electroaimant avec champ magnétique longitudinal 0.6T

Détection :

• Spectroscopie pompe-sonde en fonction de la température et d’un champ magnétique (configuration Kerr ou Faraday).

Domaines d’application :Dynamique de charges et de spin à travers une transition de phase. 
Exemple : Transition de Vervey dans Fe3O4

Absorption transitoire UV/VIS/NIR

Excitation laser:

• (i) 400nm ou 800nm, <10fs, 1 kHz  ( https://doi.org/10.1063/1.4962699.)
• (ii) accordable (OPA) 280nm à NIR, 60-80fs, 5kHz

Détection:

• Transmission lumière blanche 300-1050 nm; seuil de détection < 5×10^-4
• Ce set-up fonctionne en mode “2D”.

Echantillons: 

• Liquide ou solide, T ambiante.

Domaines d’application :

• Expérience pompe-sonde pour l’étude de molécules en solution ou films, T ambiante. 

Exemples : Photo-isomérisation sub-ps de photo-switchs biomimétiques, cohérences vibrationnelles (Nat. Comm. 2018) ; Dynamique des états excités dans de complexes de Fe (II), 3MLCT vs. 3MC  (J. Phys. Chem. C 2020)