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James Badro Laboratoire de Minéralogie-Cristallographie de Paris, CNRS Rayonnement Synchrotron sous Conditions Extrêmes.

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1 James Badro Laboratoire de Minéralogie-Cristallographie de Paris, CNRS Rayonnement Synchrotron sous Conditions Extrêmes

2 Sondes Expérimentales Rayons X IR Visible

3 Quelques Synchrotrons

4 Le rayonnement synchrotron

5 Les applications Diffraction – Structure Spectroscopie X Imagerie – Microscopie Résolution temporelle – Cinétique

6 Spectroscopie dabsorption de rayons X Spectroscopie démission de rayons X Diffusion inélastique résonnante de rayons X Diffusion inélastique de rayons X Spectroscopie par résonance nucléaire Diffusion inélastique par résonance nucléaire Quelques techniques…

7 Processus démission K dans le fer état final fluorescence K h ' absorption K 1s 3d 3p h

8 Spectre démission K de Fe 2+ haut-spin S=2, L=2, J=4 bas-spin S=0, L=6, J=6

9 Spectromètre de Rowland Rayons X Detecteur Cellule Analyseur

10 Magnetisme dans FeO à 143 GPa Badro et al., Phys. Rev. Lett. 83:4101 (1999)

11 Transition électronique dans FeO Struzhkin et al., (2000)

12 Diagramme de phase magnétique de FeO Temperature (K) Pression (GPa) T N max anti-ferromagnetique paramagnetique métal magnétique ? Badro et al., Phys. Rev. Lett. 83:4101 (1999)

13 Spectroscopie dabsorption de rayons X Spectroscopie démission de rayons X Diffusion inélastique résonnante de rayons X Diffusion inélastique de rayons X Spectroscopie par résonance nucléaire Diffusion Inélastique par résonance nucléaire Quelques techniques…

14 E, k E', k' q=k-k' E l =E-E' Principe de la diffusion inélastique

15 Analyseur Rayons X Detecteur Cellule Spectromètere de Rowland

16 Kao et al., (1995) Diffusion résonnante dans NiO

17 elastic charge transfer valence band crossover K 2 =25° Spectre résonnant en perte dénergie dans NiO Shukla et al., (2001)

18 RIXS dans NiO au mégabar Shukla et al., (2001)

19 Spectroscopie dabsorption de rayons X Spectroscopie démission de rayons X Diffusion inélastique résonnante de rayons X Diffusion inélastique de rayons X Spectroscopie par résonance nucléaire Diffusion Inélastique par résonance nucléaire Quelques techniques…

20 Ligne de lumière de diffusion inélastique ID28

21 Diffusion par une feuille de fer dans le vide

22 P= 0 – 7 – 19 – 28 – 45 – 55 – 64 – 110 GPa Diffusion par le fer dans une CED P=28 GPa Fiquet et al., Science 298:468 (2001)

23 Vitesses du son dans le fer au delà du mégabar Deux techniques directes: diffusion inélastique ondes de choc Fiquet et al., Science 298:468 (2001)

24 Conclusions les techniques de spectroscopie X sont disponibles structure et dynamique, magnétisme et élasticité des phonons et plasmons aux excitons et structures de bande La plupart des techniques X sont accessibles pour des mesures dans les conditions extrèmes

25 Le futur des études basées sur les rayons X : révolution ou évolution ? sources de 4 ème génération (lasers X) sources de 3,5 ème génération (ERL) sources de 3,25 ème génération (sources de 3 ème génération avec lignes de 4 ème génération) Plus de photons ! Plus gros échantillons !

26 Lasers XLinacs à récupération dénergie

27 Remerciements Collaborateurs Guillaume Fiquet Christophe Bellin François Guyot Abhay Shukla Florent Occelli Viktor Struzhkin Ho-kwang Mao Alexander Goncharov APS/NSLS Chi-chang Kao Guoyin Shen Nancy Lazarz Peter Eng Steve Sutton Mark Rivers ESRF Michael Krisch Alain Mermet Matteo DAstuto Herwig Requardt Abhay Shukla Jean-Pascal Rueff Bryan Doyle Mohamed Mezouar Tristan Le Bihan Michael Hanfland


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