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Une fenêtre ouverte sur la spectroscopie ultra-rapide à rayons X

La spectroscopie ultra-rapide à rayons X permet d’explorer la dynamique moléculaire avec une résolution temporelle inédite, une spécificité d'élément et une sélectivité de site. Ces propriétés uniques sont idéales pour étudier les interactions intra et intermoléculaires en phase liquide.��

Dans cette étude, les chercheurs mettent en avant des avancées expérimentales majeures, comme la photolyse de l’eau (décomposition par la lumière) et le transfert de protons à des échelles de temps femtoseconde (10⁻¹⁵ seconde) et attoseconde (10⁻¹⁸��seconde), la dynamique des électrons libres en solution, les processus de transfert de charge dans les complexes métalliques, les dynamiques multi-échelles des hémoprotéines, la spectroscopie des harmoniques extrêmes en phase liquide.

« L’accès à ce que l'on appelle la “fenêtre de l’eau” (entre 200 eV et 550 eV) grâce à de nouvelles sources de rayonnement ultra-rapide à haute luminosité, permettant d’étudier les éléments essentiels de la chimie organique et biologique (Carbone, Azote, Oxygène) est une avancée clé dans ce domaine. », souligne le professeur Jean-Pierre Wolf du Département de Physique Appliquée de l’���Ծ������������é de Genève.��

Ces progrès ont amélioré, jusqu’à un facteur 1000, la résolution temporelle, ouvrant ainsi un nouveau champ sur une dynamique purement électronique, où les noyaux restent immobiles dans les molécules. Cela permet de dissocier les effets dynamiques électroniques et structuraux à un niveau fondamental. La spectroscopie ultra-rapide à rayons X offre ainsi un avantage décisif par rapport aux spectroscopies aux UV et visible, en facilitant l’interprétation des phénomènes observés et en permettant l’étude de systèmes complexes avec une précision inédite.