Grant: Discovery Grants Program - Individual

Les techniques de génération d'impulsions lasers ultra brèves dans le domaine spectral de l'ultraviolet extrême (XUV) et des rayons X ont connu un progrès spectaculaire durant la dernière décennie. Ces nouveaux outils vont permettre de sonder la dynamique électronique ultrarapide au sein des atomes et molécules, avec une résolution spatiale et temporelle sans précédent. C'est une étape clé vers le contrôle des processus biologiques et des réactions chimiques, aux répercussions majeures dans de nombreux domaines : en science des matériaux où il sera possible de modifier leurs propriétés électroniques et améliorer les performances des appareils électroniques; en médecine avec l'imagerie de haute résolution et la microscopie multiphotonique des tissus biologiques; en biologie avec le contrôle de la dynamique électronique et la prévention des dommages de la radiation dans les molécules telles que les acides aminés formant les protéines et les nucléobases formant l'ADN. L'interaction d'atomes et molécules avec des impulsions lasers de très courtes longueurs d'onde et de hautes intensités peut déclencher l'ionisation des électrons de valence et également l'ionisation et l'excitation de ceux des couches internes. L'éjection des électrons peut procéder selon divers mécanismes complexes (ionisation séquentielle, directe, autoionisation, processus Auger, etc.). Ce programme de recherche a pour but de développer des expériences numériques d'envergure basées sur le calcul de haute performance pour étudier et comprendre l'effet des impulsions XUV/X attosecondes sur la dynamique des électrons corrélés. Nous proposons plus particulièrement de développer des techniques pour manipuler et contrôler le déroulement des différents mécanismes d'ionisation à l'aide d'impulsions intenses attosecondes, ce qui va permettre de décider du sort du système cible. Les simulations d'envergure et outils numériques développés dans ce programme serviront à assister et guider la recherche expérimentale actuelle dans l'interprétation et l'analyse des données, et également à orienter les futures expériences.