Contrôle cohérent de la dynamique de fragmentation d'agrégats alcalins

Les agrégats métalliques présentent des propriétés extraordinaires, en particulier chimiques et catalytiques, qui dépendent fortement de leur taille. Ce comportement en fait des candidats idéaux pour l'analyse en temps réel de processus photo-induits ultrarapides, le but ultime étant la conduite de scénarios de contrôle cohérent. Nous avons réalisé des expériences d'ionisation multiphotonique non stationnaire sur de petits agrégats alcalins de différentes tailles et dans différents états électroniques rovibrationnels, y compris leur état fondamental, sondant ainsi leur dynamique ondulatoire, leur orientation structurelle, leur transfert de charge et leur dissociation. Les processus observés dépendent grandement des paramètres du faisceau laser d'excitation, tels que sa phase, son amplitude et sa durée ; cette sensibilité plaide pour l'emploi d'un système de contrôle rétroactif permettant de générer les formes d'impulsion optimales. Les caractéristiques spectrales et temporelles de ces dernières reflètent les propriétés du système étudié ainsi que les processus photochimiques que l'irradiation y induit. Nous présentons d'abord la dynamique vibrationelle d'états électroniques excités, liés, dissociatifs et prédissociatifs, des dimères et trimères alcalins. Suit une description du principe d'observation par pompage optique par effet Raman stimulé de la dynamique d'un paquet d'onde dans l'état électronique fondamental. Puisque les paramètres de l'impulsion d'excitation influencent de façon significative le poids des différentes trajectoires dans l'espace des phases, nous avons mené des expériences sur les canaux de fragmentation concurrents d'une réaction photo-induite, en étudiant les différents embranchements des voies d'ionisation et de fragmentation de Na$_{2}$K excité électroniquement. L'utilisation d'un algorithme évolutif, pour l'optimisation de la phase et de l'amplitude de l'onde électromagnétique appliquée, permit d'influencer significativement la quantité résultante d'ions parents ou fragments. Des propriétés intéressantes sont déduites de la forme des impulsions laser optimales obtenues, qui révèlent la période de vibration moléculaire et qui, combinées aux courbes de potentiel, permettent de proposer les trajectoires que l'optimisation impose aux paquets d'onde. Pour finir, nous avons étudié comment une variété plus grande d'agrégats, en contribuant au canal de fragmentation NaK, influe sur la forme optimale d'impulsion. Là encore, la structure de cette dernière apporte des éclaircissements sur les canaux de fragmentation empruntés durant le processus de contrôle