Exploration des chemins de photo-commutation dans les matériaux photomagnétiques par spectroscopies ultra-rapides : optique et rayons X

Exploring photoswitching pathways in photomagnetic materials with ultrafast optical and X-ray spectroscopies

• Auteur / Autrice : Serhane Zerdane
• Direction : Éric Collet, Marco Cammarata
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 04/10/2017
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : ComuE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique (Rennes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie des rayons X

Transfert de charge

Photomagnétisme

Solides moléculaires

Mots clés libres

Dynamiqu ultrarapide

Solide moléculaire

Photomagnétisme

Cohérence

Transition de spin

Transfert de charge

Ultrafast dynamic

Molecular solid

Photomagnetism

Coherence

Spin transition

Charge transfer

Résumé

Ce travail de thèse porte sur l’étude de la dynamique femtoseconde de photo-commutation de matériaux moléculaires bistables, à l’aide d’expériences pompe-sonde basées sur les spectroscopies optiques et rayons X. Une partie des expériences a été réalisée sur synchrotron et X-FEL (X-ray Free Electron Laser). La première partie de la thèse, qui est consacrée à l’étude de systèmes à transition de spin non-octaédriques, a révélé différents chemins de transformations sur la surface de potentiel, associés à différents mécanismes de changement d’état électronique et modulant la cohérence de la dynamique structurale pilotant le processus. La seconde partie porte sur l’étude d’analogues du bleu de Prusse (CoFe) où les expériences ultra-rapides ont permis de d’étudier les dynamiques de transformation autour des sites de fer et de cobalt.

This thesis focuses on the study of the femtosecond photoswitching dynamic in the bistable molecular materials, using the pump-probe experiments which are based on the optical and x-ray spectroscopies. Part of these experiments was performed at synchrotron and X-FEL (X-ray Free Electron Laser). The first part of the thesis, which is devoted to the study of non-octahedral spin transition systems, revealed different pathways of transformation on the potential surface. The second part focuses on the study of the Prussian Blue Analogues (CoFe), where the ultra-fast experiments allowed to follow the dynamics around the two metal ions.