Interatomic Coulombic Decay dans les nanogouttes de gaz rares: vers une nouvelle spectroscopie – ICDSpec

Les nanogouttes de gaz rares (de 1000 à 20000 atomes) représentent un environnement unique pour isoler et refroidir des molécules et ouvrent ainsi de nouvelles possibilités pour l'étude de processus chimiques et physiques ainsi que pour l'analyse d'espèces chimiques exotiques. De plus, les nanogouttes peuvent être utilisées pour la croissance d'agrégats atomiques et moléculaires. La caractérisation de ces nanoréacteurs (distribution de taille, nombre et emplacement des dopants) est un aspect important pour la compréhension et le contrôle des espèces solvatées. Le but du projet est de proposer un nouvel outil spectroscopique performant pour déterminer la structure de ces nanogouttes grâce au processus "Interatomic Coulombic Decay" (ICD). L'ICD est un processus ultra-rapide de désexcitation non-radiative et peut être utilisé pour créer sélectivement deux charges sur des sites voisins et ainsi déclencher la fragmentation des nanogouttes de façon controlée et bien caractérisée. La structure initiale des nanogouttes sera déduite des distributions en taille (spectre de masse) et en énergie cinétique des fragments ioniques obtenus après l'ICD. Ces observables peuvent être mesurées directement avec des équipements standards, ce qui devrait rendre cette spectroscopie ICD directement et facilement accessible à de nombreuses équipes expérimentales. De plus, le projet améliorera considérablement la compréhension et le contrôle de la formation des nanogouttes. Dans ce contexte, les résulats du projet profiteront à un grand nombre d'équipes nationales et internationales étudiant et/ou utilisant les nanogouttes de gaz rares. Pour évaluer le pouvoir analytique de l'ICD, des outils théoriques seront développés pour modéliser la fragmentation de nanogouttes induite par l'ICD. Ces outils seront utilisés pour l'étude de nanogouttes d'hélium et de néon. Le projet ouvrira la voie à un meilleur diagnostic de nanogouttes et apportera une nouvelle spectroscopie aux chimistes et physiciens impliqués dans la science des nanogouttes.