Université de Rennes Étude acoustique, magnétique, et structurale de matériaux corrélés via l’optique ultrarapide : de la diffusion Brillouin et du couplage spin-réseau à la transition supraconductrice et à l’optique non linéaire Ultrafast optical studies of acoustic, magnetic, and structural phase dynamics in correlated materials : from Brillouin scattering and spin-lattice coupling to superconductivity and nonlinear optics Optique ultrarapideacoustiquemagnétismesupraconductivité Ultrafast opticsacousticsmagnetismsuperconductivity Dynamique ultra-rapide Acoustique picoseconde Supraconductivité Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’étude des dynamiques ultrarapides à l’échelle picoseconde dans les matériaux. Une première partie est consacrée à l’acoustique picoseconde. Elle présente la génération et la détection tout optique d’ondes longitudinales dans des matériaux transparents, via la transduction thermoélastique et la détection photoacoustique. La génération non linéaire par absorption multiphotonique est également abordée, ainsi que les résultats obtenus, permettant l’étude de solides cristallins et la quantification du relargage thermique dans des composés organométalliques complexes étudiés pour des applications biomédicales. Une seconde partie porte sur l’étude tout optique des propriétés magnétiques des matériaux. Elle traite du couplage spin–réseau dans des hétérostructures ferromagnétiques épitaxiées à forte anisotropie magnétique, ainsi que de l’influence d’ondes de surface intenses, générées optiquement, sur l’état d’aimantation d’un film mince ferromagnétique. Cette partie se termine par la détection optique de la transition supraconductrice dans un film mince d’YBCO, mise en évidence grâce à l’acoustique picoseconde et à la précession magnétique gigahertz. Cette thèse démontre les capacités de l’optique ultrarapide à induire et sonder une grande variété de phénomènes dans une large gamme de matériaux. This thesis is part of the broader effort to study ultrafast dynamics at the picosecond scale in materials. The first part focuses on picosecond acoustics. It presents the all-optical generation and detection of longitudinal acoustic waves in transparent materials via thermoelastic transduction and photoacoustic detection. Nonlinear generation through multiphoton absorption is also investigated, along with results enabling the study of crystalline solids and the quantification of picosecond-scale thermal release in complex organometallic compounds designed for biomedical applications. The second part deals with the all-optical investigation of magnetic properties in materials. It explores spin–lattice coupling in epitaxial ferromagnetic heterostructures with strong magnetic anisotropy, as well as the influence of intense surface acoustic waves—optically generated—on the magnetization state of a ferromagnetic thin film. This section concludes with the optical detection of the superconducting transition in a thin YBCO film, observed through picosecond acoustics and gigahertz magnetic precession. This work demonstrates the capabilities of ultrafast optics to induce and probe a wide range of phenomena in various material systems. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 9957 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/06d6bade-1ae2-41f9-a8c1-c37bc06cc3b0 Cherruault Valentin 1998-06-10 FR 29773606X cherruaultval@gmail.com 2025URENS112 http://www.theses.fr/2025URENS112 2025-12-18 Sciences des matériaux Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Doctorat non ouiPézerilThomasintervenant_1095130764ThevenardLauraintervenant_2130655104CorrazeBenoîtintervenant_5133831876ChabanLevgeniiaintervenant_6223847658Gusev‎Vitalijintervenant_3069510261DucoussoMathieuintervenant_4148009891 S3MecoleDoctorale_1 267603320 Institut de Physique de Rennes partenaireRecherche_1 16177525X ddc:530 PézerilThomasThevenardLauraGusev‎VitalijDucoussoMathieuCorrazeBenoîtChabanLevgeniiaUniversité de RennesS3M Institut de Physique de Rennes ASCII PDF 10196255