{"id":829,"date":"2015-07-08T11:54:53","date_gmt":"2015-07-08T09:54:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.labex-palm.fr\/des-etats-transitoires-de-la-matiere-entre-metal-et-isolant\/"},"modified":"2019-07-10T14:53:33","modified_gmt":"2019-07-10T12:53:33","slug":"des-etats-transitoires-de-la-matiere-entre-metal-et-isolant","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.labex-palm.fr\/en\/des-etats-transitoires-de-la-matiere-entre-metal-et-isolant\/","title":{"rendered":"Des \u00e9tats transitoires de la mati\u00e8re entre m\u00e9tal et isolant"},"content":{"rendered":"
\n\n\n\n
\"fastmap\" <\/td>\n <\/td>\n\n
Tous les mat\u00e9riaux sont faits d\u2019un arrangement d\u2019atomes ionis\u00e9s, ou ions, \u00e0 la charge \u00e9lectrique positive, et d\u2019\u00e9lectrons charg\u00e9s n\u00e9gativement. Par des effets d\u2019\u00e9crantage de la charge \u2013 les \u00e9lectrons s\u2019adaptent au mouvement des ions et des autres \u00e9lectrons –  les \u00e9lectrons dans un mat\u00e9riau m\u00e9tallique ordinaire n\u2019entrent gu\u00e8re en interaction entre-eux.<\/strong><\/span><\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Les \u00ab mauvais m\u00e9taux \u00bb sont caract\u00e9ris\u00e9s par une densit\u00e9 nettement plus faible d\u2019\u00e9lectrons libres de se mouvoir. Les interactions entre \u00e9lectrons \u2013 par l\u2019intervention de la force de Coulomb \u2013  est alors plus importante. Les \u00e9lectrons se  \u00ab sentent \u00bb et leur comportement devient \u00ab corr\u00e9l\u00e9 \u00bb. Les corr\u00e9lations \u00e9lectroniques peuvent, dans certains cas, atteindre un niveau tel que le m\u00e9tal transite vers un isolant, dit \u00ab de Mott-<\/span>Hubbard \u00bb. A la diff\u00e9rence d\u2019un isolant \u00ab de bande \u00bb, dans lequel il n\u2019y a simplement pas d\u2019\u00e9lectrons libres disponibles pour assurer la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique, la r\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9lectrique d\u2019un isolant de Mott Hubbard devient tr\u00e8s grande parce que les \u00e9lectrons sont \u00ab localis\u00e9s \u00bb par leur r\u00e9pulsion mutuelle.  La transition de Mott-Hubbard peut intervenir en changeant la temp\u00e9rature, la pression, ou un autre param\u00e8tre environnemental.<\/p>\n

\"Fastmap<\/p>\n

Techniques exp\u00e9rimentales de type pompe-sonde utilis\u00e9es pour cette \u00e9tude : diffraction des rayons X r\u00e9solue en temps (trXRD), spectroscopie de photo\u00e9mission r\u00e9solue en temps (trPES) et r\u00e9flectivit\u00e9 r\u00e9solue en temps (TRR). <\/span><\/em><\/p>\n

Une \u00e9quipe de chercheurs du Laboratoire de Physique des Solides, de l\u2019Ecole Sup\u00e9rieure d\u2019Etudes Avanc\u00e9es de Trieste en Italie, du Laboratoire d\u2019Optique Appliqu\u00e9e, du Laboratoire des Solides Irradi\u00e9s, du synchrotron SOLEIL et des Universit\u00e9s Am\u00e9ricaines de Berkeley et Stanford a \u00e9tudi\u00e9 ce qui se passe lorsque l\u2019on excite les \u00e9lectrons dans un isolant de Mott-Hubbard arch\u00e9type, le sesquioxide de vanadium (V<\/span>2<\/sub>O<\/span>3<\/sub>) avec des impulsions laser tr\u00e8s br\u00e8ves – d\u2019une dur\u00e9e d\u2019une femtoseconde (un millioni\u00e8me de milliardi\u00e8me de seconde). Ces impulsions ultra-br\u00e8ves permettent de \u00ab chauffer \u00bb les \u00e9lectrons tandis que le r\u00e9seau d\u2019ions reste \u00ab froid \u00bb. Des exp\u00e9riences proches de la temp\u00e9rature o\u00f9 le V2<\/sub>O3<\/sub> transite d\u2019un \u00e9tat m\u00e9tallique vers l\u2019isolant de Mott-Hubbard ont montr\u00e9 un durcissement surprenant du r\u00e9seau d\u2019ions, pendant le temps o\u00f9 les \u00e9lectrons sont dans l\u2019\u00e9tat photo-excit\u00e9. Cet \u00e9tat est une troisi\u00e8me phase, ni m\u00e9tal, ni isolant de Mott Hubbard, dont la dur\u00e9e de vie n\u2019est que de quelques picosecondes. Le nouvel \u00e9tat de la mati\u00e8re est une phase transitoire qui joue un r\u00f4le important dans le processus de relaxation du syst\u00e8me hors \u00e9quilibre, et qui n\u2019est pas accessible ordinairement en modifiant la temp\u00e9rature ou la pression. La r\u00e9solution temporelle n\u00e9cessaire pour cette \u00e9tude est obtenue gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019utilisation d\u2019impulsions lumineuses g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par des sources laser tr\u00e8s r\u00e9centes (dur\u00e9e d\u2019impulsion de l\u2019ordre de la femtoseconde), comme par exemple les impulsions de rayons X du laser \u00e0 \u00e9lectrons libres LCLS de Stanford.<\/p>\n

L\u2019application d\u2019impulsions de lumi\u00e8re femtoseconde et l\u2019existence d\u2019\u00e9tats photo-excit\u00e9s particuliers rend les mat\u00e9riaux de Mott tr\u00e8s prometteurs pour la r\u00e9alisation d\u2019une nouvelle g\u00e9n\u00e9ration de commutateurs ultra-rapides, qui pourront atteindre des vitesses actuellement inaccessibles avec la technologie des composants \u00e9lectroniques bas\u00e9e sur les semi-conducteurs.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rence <\/strong>:  Ultrafast evolution and transient phases of a prototype out-of-equilibrium Mott-Hubbard material, G. Lantz, B. Mansart, D. Grieger, D. Boschetto, N. Nilforoushan, E. Papalazarou, N. Moisan, L. Perfetti, V.L.R. Jacques, D. Le Bolloc\u2019h, C. Laulh\u00e9, S. Ravy, J.-P. Rueff, T.E. Glover, M.P. Hertlein, Z. Hussain, S. Song, M. Chollet, M. Fabrizio & M. Marsi, Nature Communications 8 :13917 (2017)<\/em><\/p>\n

Lien vers l’article de l’Institut de Physique du CNRS<\/a><\/p>\n

R\u00e9sultats obtenus dans le cadre du projet ” <\/span>UltraFAST Band MAPping of complex materials with fs XUV sources<\/a>” <\/strong>(FASTMAP 2012-2015) financ\u00e9 par le th\u00e8me 3 du LabEx PALM et port\u00e9 par Marino Marsi.<\/span><\/p>\n

\"LPS\"                 <\/span>\"LSI\"                 <\/span>\"soleilquadri\"                <\/span>\"LIDyL\"<\/span><\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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