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| Ultrafast out of equilibrium dynamics of materials driven by terahertz and/or optical excitations (Dynamiques hors équilibre ultra-rapides dans les matériaux pilotées par des excitations Terahertz et/ou Optique) Huitric, Guénolé - (2022-12-06) / Universite de Rennes 1 Ultrafast out of equilibrium dynamics of materials driven by terahertz and/or optical excitations
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Odin, Christophe; Collet, Éric Discipline : Physique Laboratoire : Institut de Physique de Rennes Ecole Doctorale : Matière, Molécules et Matériaux Classification : Physique Mots-clés : TeraHertz, pompe-sonde, photo-induit, phénomènes ultra-rapides
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Résumé : Il est possible de modifier les propriétés des matériaux à l'aide d'impulsions lumineuses ultra-brèves. Aussi, la génération d’impulsions THz monocycles à champs électriques forts permet un meilleur contrôle de l'état excité. Cette thèse traite des dynamiques hors-équilibre induites par des impulsions THz intenses et ouvre de nouvelles perspectives dans le but de contrôler les propriétés des matériaux via l'excitation THz. Dans le V2O3, l'important saut de volume associé à la transition de Mott suggère qu'une transition de phase induite par ondes de déformation est réalisable. Ainsi, dans cette thèse, nous avons étudié la génération et la propagation d’ondes de déformation dans la phase PM du V2O3. En comparant les résultats obtenus suite à une excitation THz ou optique, nous avons conclu que les disparités dans les réponses photo-induites sont attribuables aux différences de profils de ces ondes. Ceux-ci sont eux-mêmes déterminés par la longueur de pénétration de l’impulsion excitatrice. Aussi, nous avons étudié la réponse du TTF-CA à une excitation THz. A l’aide de considérations de symétrie et d’un modèle adapté, nous avons montré que le signal obtenu dans la phase paraélectrique, peut être interprété comme la réponse à une excitation résonante d'un mode mou ferroélectrique impliqué dans la transition de phase paraélectrique à ferroélectrique de ce composé. Abstract : Nowadays, it is possible to tune material properties and induce new stable macroscopic order using ultrashort light pulses. Recent developments in THz generation techniques allow to obtain THz single cycles with strong electric fields. This type excitation provides a greater control of the target excited state. This thesis is mainly focusing on the study of out-of-equilibrium dynamics induced by intense THz pulses and opens new perspectives to achieve a control of material properties via a THz excitation. In V2O3, the important change of volume associated with the Mott transition suggests that a strain-induced phase transition can be achieved. Thus, in this thesis, we studied the generation and propagation of themoelastically generated strain waves in the PM phase of V2O3 thin films. By comparing the material response to THz or Optical excitation we showed that the disparities in the photo-induced responses are attributed to the difference in strain wave profile. This profile is itself determined by the pump penetration depth. We also studied the response of TTF-CA to a THz excitation. Using symmetry considerations and an appropriate model we showed that the signal obtained in the paraelectric phase, can be interpreted as the resonant excitation of the ferroelectric soft mode involved in the paraelectric to ferroelectric phase transition in TTF-CA. | |||