Une voie élastique vers la transformation ultrarapide des nanomatériaux

Quand la diffraction X aux temps ultracourts révèle qu'une transition vers une phase métallique est pilotée par une onde élastique

Strain wave pathway to semiconductor-to-metal transition

Une étude menée par des chercheuses et chercheurs du département Matériaux et Lumière de l’Institut de Physique de Rennes à mis en évidence le rôle prépondérant des déformations élastiques pour la transition de phase semi-conducteur /métal photo-induite dans des nanocristaux d’oxyde de titane (Ti3O5) à grand changement de volume.
Cette étude s’appuie sur des mesures de diffraction des rayons X effectuées lors de la première expérience pilote au SwissFEL (ligne de lumière Bernina) et complétées par des mesures à l’ESRF (ligne de lumière ID09).

Elle a fait l’objet d’une communication de l’Institut de Physique du CNRS :
Quand la diffraction X aux temps ultracourts révèle qu'une transition vers une phase métallique est pilotée par une onde élastique | INP (cnrs.fr)

Référence : C. Mariette, M. Lorenc et al., Strain wave pathway to semiconductor-to-metal transition revealed by time-resolved X-ray powder diffraction, Nature Communication 12, 1239 (2021) DOI :10.1038/s41467-021-21316-y

ESRF spotlight : Sweeping transformation to metallic phase following laser excitation in titanium pentaoxide

Légende: L’utilisation des sources de rayons X pulsées les plus avancées (ici en haut à gauche, le SwissFEL à Villigen en Suisse - crédit PSI/Markus Fischer, et en bas à droite, l’European Synchrotron Radiation Facility à Grenoble – crédit ESRF/D. MOREL.) a permis d’observer la propagation d’une phase métallique photo-induite dans des nanocristaux d’un oxyde de Titane, sur des échelles de temps du millième de milliardième de seconde. En haut à droite, le logo du Laboratoire International Associé du CNRS qui a porté cette étude, représente le changement de structure atomique du composé entre l’état semi-conducteur (en bleu) et l’état métallique (en rouge-orangé) (Copyright © International Associated Laboratory (LIA), France-Japan international collaboration project IM-LED. All rights reserved.).