Utilisation d'impulsions UV femtosecondes pour l'étude de la relaxation électronique dans SiO₂

Résumé
Parmi les techniques permettant d'obtenir des informations sur la structure électronique des solides, la spectroscopie de photoémission occupe une place extrêmement importante. Avec le développement de sources UV et X impulsionelles, cette technique peut aujourd'hui être utilisée pour étudier les états électroniques excités des solides et leur relaxation, via des expériences de type pompe-sonde. Dans cette perspective, la génération d'harmoniques d'ordres élevés d'un laser femtoseconde intense par focalisation dans un gaz rare apparaît comme l'une des sources de rayonnement UV les plus performantes, puisqu'elle permet d'obtenir des impulsions d'une durée de quelques dizaines de femtosecondes seulement. Nous avons utilisé cette technique pour réaliser une expérience de photoémission résolue en temps sur un isolant à grande bande interdite, le quartz, avec une résolution temporelle de 100 fs. Le faisceau sonde se situait dans l'infrarouge, et les impulsions UV ont été utilisées comme pompe. Des informations sur les différents processus de relaxation d'électrons de quelques dizaines d'eV par rapport au bas de la bande de conduction ont ainsi été obtenues. Nous décrivons le dispositif expérimental, commentons les résultats obtenus, et discutons de futurs développements de ces outils expérimentaux.