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ATTOLAB : plateforme pour la dynamique ultra-rapide
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 1
5 VUE MP800
Conseil de Laboratoire LCF 09/02/2016
lasers FAB1-FAB10 lasers Salle Noire 2.0/3.0 - FABP
salle blanche – CeMOX
• Plasmas• Phase gazeuse
• Phase condensée• Optiques XUV
45 permanents ~ 20 ETP20 non perm ~ 15 ETP
http://www.u-cergy.fr/_resources/Communication/Charte/logos ucp/UCP-logo-violet-hd.jpghttp://www.u-cergy.fr/_resources/Communication/Charte/logos ucp/UCP-logo-violet-hd.jpghttp://iramis-i.cea.fr/spec/http://iramis-i.cea.fr/spec/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/
Salle laser FAB1 – FAB10
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 2
Nov 2015 Nov 2016
SLIC : O. Tcherbakoff, J.-F. Hergott, F. Lepetit, P. d’Oliveira - A. Golinelli, X. Chen, B. Bussières
FAB1 : 800 nm, 15 mJ, 24 fs, 1 kHz, CEP : 370 mrad tir à tir
FAB10 : 800 nm, 2 mJ, 23 fs, 10 kHz, CEP : 260 mrad tir à tir (optimisation en cours)
http://iramis-i.cea.fr/lidyl/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/
SE1 – SE10
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 3
Nov 2015 Nov 2016SE1
SE10
http://iramis-i.cea.fr/lidyl/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/
SE1: «spectroscopie de phase» en phase gazeuse
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2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
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100
0
sp
atia
l d
im (
arb
.un
it)
spectral dim (, arb.unit)
H11 H27
A. Borot, L. Barreau, C. Alexandridi, M. Turconi, M. Billon, G. le Chevallier, I. Vadillo-Torre, P. Salières
http://iramis-i.cea.fr/lidyl/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 20165
2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
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sp
atia
l d
im (
arb
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it)
spectral dim (, arb.unit)
H11 H27
A. Borot, L. Barreau, C. Alexandridi, M. Turconi, M. Billon, G. le Chevallier, I. Vadillo-Torre, P. Salières
Spectroscopie harmonique Interaction IR-mol / Gén. XUV caract. XUV (phase spectrale, polarisation)
Spectroscopie « RABBIT » Génération XUV / atome Interaction XUV-IR/mol (phase Observable)
SE1: «spectroscopie de phase» en phase gazeuse
http://iramis-i.cea.fr/lidyl/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/
Spectroscopie harmonique Interaction IR-mol / Gén. XUV caract. XUV (polarisation)
Spectroscopie « RABBIT » Génération XUV / atome Interaction XUV-IR/mol (phase Observable)
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2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
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spectral dim (, arb.unit)
H11 H27
A. Borot, L. Barreau, C. Alexandridi, M. Turconi, M. Billon, G. le Chevallier, I. Vadillo-Torre, P. Salières
Molecular frame photoemission: a sensitive probe of the complete polarization state of XUV ionizing light applied to elliptical high-order harmonic emissionK. Veyrinas, V. Gruson, S. J. Weber, L. Barreau, T. Ruchon, J.-F. Hergott, J.-C. Houver, R. R. Lucchese, P. Salières, and D. Dowek, Faraday Discussion 2016
Attosecond dynamics through a Fano resonance: Monitoring the birth of a resonant photoelectron wave packetV. Gruson, L. Barreau, À. Jiménez-Galan, F. Risoud, J. Caillat, A. Maquet, B. Carré, F. Lepetit, J-F. Hergott, T. Ruchon, L. Argenti, R. Taïeb, F. Martín, P. Salières
Science 354, 734 (2016) DOI: 10.1126/science.aah5188
-2
0
2
4
6
8
10
12
0 45 90 135 180
F11-ref
s3 x F
11-H17
Inte
nsi
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a.u
.)
Polar angle e (deg.)
(c)
45
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90 90
135
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0
s3 = + 0.66 s3 = + 0.76 s3 = + 0.53 s3 = + 0.42
(a)
(b)
N
O
MFPAD
SE1: «spectroscopie de phase» en phase gazeuse
SF6
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SE10 : «pompe-sonde multiéchelle » 100 as – 10 fs
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 7
OPT2X : C. Spezzani, J. LenfantD. Dennetière, F. Polack, L. Nahon M. Dehlinger, S. de Rossi, F. Delmotte
ATTO : M. Billon, G. le Chevallier, I. Vadillo-Torre, M. Bougeard, A. Fillon, S. Foucquart, C. Chappuis, T. Ruchon
Source harmonique gaz
Mise en forme spectrale/spatialeLigne à retard XUV/IR
Spectromètre électrons TOF-MBSDiagnostic phase spectrale (RABBIT)
Pompage différentielHV→UHV
Refocalisation
ApplicationSpectromètre e-ionCOLTRIMS CIEL (ISMO)
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SE10 –OPT2X : sélection spectrale multiéchelle
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 8
« Narrow band »(100 meV, >10 fs)réseaux
« Very broad band »(10 eV, 100 as)M toriques
« Broad band » (& Very BB) (1 eV, > 1 fs) M multicouches
NarrowBand (100 meV, >10 fs)
Very BroadBand (10 eV, 100 as)
BroadBand (1 eV, >1 fs)
http://iramis-i.cea.fr/lidyl/http://iramis-i.cea.fr/lidyl/
Solide : TOF-Spin spectromètre résolu en spin
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 9
LPMS : M. C. Richter, O. Heckmann, L. Nicolaï, K. Hricovini
commissioning: Au(111)LPMS, juin 2016
CLF – ARTEMISMomentum-Resolved Spin Dynamics of Bulk and Surface Excited States in the Topological Insulator Bi2Se3C. Cacho, A. Crepaldi, M. Battiato, J. Braun, F. Cilento, M. Zacchigna, M. C. Richter, O. Heckmann, E. Springate, Y. Liu, S. S. Dhesi, H. Berger, Ph. Bugnon, K. Held, M. Grioni, H. Ebert, K. Hricovini, J. Minár, F. Parmigiani
Phys. Rev. Lett. 114, 097401 (2015)
updown
solide : X-PEEM MesoXcope
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 10
LENSIS : C. Mathieu, N. Barrett
Operando x-ray photoelectron emission microscopy for studying forward and reverse biased silicon p-n junctionsN. Barrett, D. M. Gottlob, C. Mathieu, C. Lubin, J. Passicousset, O. Renault and E. Martinez, Rev Sci Instrum 87, 053703 (2016)
weak contrast high contrast
zero Ubias reverse UbiasElettra 127 eV
forward Ubias > 0
http://iramis-i.cea.fr/spec/http://iramis-i.cea.fr/spec/
solide : FASTMAPUltraFAST (fs) Band MAPping of Complex Materials (Oxides) - ARPES
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 11
LUCE (Lumière Ultrabrève, Cohérence et Electrons): E. Papalazarou, N. Moisan, M. Marsi
ALS - LCLSUltrafast evolution and transient phases of a prototype out-of-equilibriumMott-Hubbard materialG. Lantz, B. Mansart, D. Grieger, D. Boschetto, N. Nilforoushan, E. Papalazarou, N. Moisan,L. Perfetti, V. L. R. Jacques, D. Le Bolloch, C. Laulhé, S. Ravy, J.-P. Rue, T.E. Glover,M.P. Hertlein, Z. Hussain, S. Song, M. Chollet, M. Fabrizio, M. Marsi
Nature Comm 7, 13917 (2016)
LOA : coherent e- dynamics in plasmas
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 12
Deux systèmes laser haute énergie / haut contraste temporel (financement hors ATTOLAB):
2016 : « Salle Noire 2.0 » : 800 nm, 10 mJ, 20 fs, contrast >1010, CEP, 1 kHz postcomp : > 3 mJ, < 4 fs
2017 : « Salle Noire 3.0» : 800 nm, > 50 mJ, 20 fs, contrast >1011, CEP, 1 kHz postcomp : > 20 mJ, < 4 fs
PCO : H. Jacqmin, S. Haessler, R. Lopez-Martens
SN2.0 Postcompression d’impulsion dans une fibre
Passive coherent combining of CEP-stable few-cycle pulses from a temporally divided hollow fiber compressorH. Jacqmin, A Jullien, B. Mercier, M. Hanna, F. Druon, D. Papadopoulos, R. Lopez-Martens, Opt Lett 40, 709 (2015)
> 0,5 mJ ?
FABP : Interaction laser-plasma (solide, gaz)
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 13
Salle Noire 2.0 Cible solide haute précision
Anticorrelated Emission of High Harmonics and Fast Electron Beams From Plasma Mirrors
M. Bocoum, M. Thévenet, F. Böhle, B. Beaurepaire, A. Vernier, A. Jullien, J. Faure, R. Lopez-Martens
Phys. Rev. Lett. 116, 185001 (2016)
plateforme CEMOX pour l’optique XUV-X
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 14
pulvérisation cathodique magnétron
(Plassys MP800S)
XUV Optics and Optical Surfaces : M. Dehlinger, E. Meltchakov, S. de Rossi, F. Delmotte
Multicouche (MC)
20 30 40 50 600,0
0,2
0,4
0,6
1E-3
0,01
0,120 30 40 50 60
Inte
nsité (
u.a
.) Energie h (eV)
Réflectivité
Etude miroirs MC broad & very broadbandM. Dehlinger (OPT2X)
Phase measurement of soft x-ray multilayer mirrors
S. de Rossi, C. Bourassin-Bouchet, E. Meltchakov, A. Giglia, S. Nannarone, F. Delmotte
Optics Letters 40, 4412 (2015)
Perspectives
01/12/2016 ATTOLAB - Users meeting 2016 15
2017
• achever le montage de SE10 au LIDYL, de SN3.0 au LOA collaborateurs!
• définir le programme scientifique 2017-2018 (réunions CUP janv, CP fév 2017)
• mars 2017 : inauguration ATTOLAB l’Orme-des-merisiers
• B. Carré (coordinateur) Pascal Salières, Pascal d’Oliveira
2017-2018-2019
• Obtenir des résultats marquants en phase gaz, solide, plasma
(acknowledgements to ANR11-EQPX0005-ATTOLAB!)
• Accueillir les utilisateurs extérieurs
• Préparer le financement du fonctionnement au-delà de 2019 :
financement Univ Paris-Saclay\Département PhOM
Appel Equipex n° 3 (fonctionnement) ?
financement européen : FET open, contrats avec ELI-ALPS ?
• Associer source mid-IR + XUV haute cadence (>100 kHz) à ATTOLAB