Nous utilisons la photoémission pour mieux comprendre les propriétés de différents matériaux fortement corrélés. Nos études expérimentales sont effectuées dans différents synchrotrons et notamment en collaboration étroité avec la ligne CASSIOPEE du synchrotron SOLEIL.
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| Quelques sujets abordés dans le groupe | |||||||||
Nous nous intéressons au composé isolant Sr2IrO4 et à ses dérivés métalliques. Nous voulons comprendre la nature de cette transition métal-isolant pour éclairer la nature des corrélations dans ces composés. => Présentation générale de cette thématique au GDR MICO, 23 Novembre 2015. => Comment se reconstruit la structure électronique à la transition ? Voir notre première publication sur le sujet. => Proposition du sujet de Stage/ thèse/ post-doc *************** Les pnictures de fer Dans ces nouveaux supraconducteurs, les électrons se répartissent équitablement entre les 5 orbitales 3d du fer. Cette structure électronique très "multi-bande" est originale parmi les composés corrélés. Elle est particulièrement intéressante à étudier par photoémission résolue en angle qui est capable de sonder spécifiquement les propriétés des électrons dans une bande donnée. Quelques résultats récents : => Un nouvel ordre électronique "nématique" dans FeSe : Présentation : Conference EMN16, Prague, Juin 2016 et publication associée. => Un "pseudogap" dans la phase paramagnétique de FeTe : Présentation : Villa Conference EMN14, Cancun, Juin 2014 => Des corrélations variables en fonction de la température : séminaire donné à l'IOP, Pékin, en octobre 2014. *************** Les cobaltates Le diagramme de phase de ces composés est paradoxal parce que les corrélations semblent plus fortes proche de l'isolant de bande (niveau t2g complètement rempli) que de l'isolant de Mott (un trou dans la bande t2g). Nous avons utilisé la photoémission pour évaluer la force de ces corrélations. => Présentation en Février 2010 à KITP "Materials by design", Santa Barbara, USA : "Many-body interactions and electronic reconstruction in misfit cobaltates". *************** Les composés à onde de densité de charge La photoémission est particulièrement bien adaptée à l'étude des ondes de densité de charge ou de spin qui viennent d'instabilités de la surface de Fermi qu'elle permet de visualiser. => En particulier la famille RTe3 est un cas modèle : présentation à la conférence CORPES en avril 2006 à Dresde. Nous nous sommes également intéressés à l'impact sur la structure électronique d'une forte modulation structurale dans LaVS3 notamment à l'aide de la photoémission résolue en temps. => Présentation à la conférence IMPACT, Orsay, France en Septembre 2012 : Ultrafast filling of an electronic pseudogap in [LaS]1.2VS2
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| Le principe de la photoémission | |||||||||
"Voir" les structures électroniques Dans une expérience de photoémission, des électrons sont arrachés à un métal par effet photo-électrique. On mesure l'énergie de ces électrons en fonction de la direction dans laquelle ils sont émis. La conservation de l'énergie et de la composante parallèle à la surface du moment de l'électron permet, au moins dans un matériau 2D, d'obtenir une image directe de la structure électronique. En répétant ces mesures pour différentes directions de l'espace réciproque, on peut cartographier toute la structure électronique d'un composé et obtenir sa surface de Fermi ou mesurer d'éventuels gaps s'ouvrant lors d'une tranistion électronique.
A gauche, un photon d'énergie hn frappe la surface d'un métal. Un électron est photo-émis dont on mesure l'énergie et la direction. En traçant l'un en fonction de l'autre (à droite), on obtient une image de la structure électronique dans une direction. "Voir" les corrélations électroniques La forme des spectres de photoémission contient également des informations permettant de caractériser la nature des interactions dans un composé. C’est cet aspect qui en fait une technique particulièrement intéressante pour l’étude des fermions corrélés, où l’importance de ces interactions sont fortes et modifient la nature des excitations élémentaires.On peut résumer les effets des interactions sur le spectre par le schéma ci-dessous. Par rapport au cas idéal sans interaction, où cette probabilité est une fonction delta centrée à la position définie par un calcul de bandes, on pourra observer :
Pour en savoir plus : Notes de cours sur la photoémission |
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| L'équipe | |||||||||
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Véronique Brouet (Directeur de Recherche au CNRS)
Former members :
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Joseph Mansart, PhD 2014-2017 
Ping-Hui Lin, Post-doc 2011-2012 , now at Institute of Physics, Academia Sinica (Taiwan) 
Maria Fuglsang Jensen, Post-doc 2009-2010, Now medical physicist, Denmark 
Alessandro Nicolaou, PhD 2007-2010, now Beamline scientistat SOLEIL