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Photoémission et métaux

La photoémission résolue en angle permet de mesurer les énergies et les vitesses des électrons dans la matière.

Des photons (grains de lumière) envoyés sur un métal peuvent arracher les électrons à sa surface. En détectant la direction et l’énergie des électrons arrachés, on en déduit les propriétés de ces électrons, et les caractéristiques du métal. On peut en particulier mesurer l’énergie en fonction de l’impulsion, et en déduire les „bandes“ de conduction du métal. Cela permet de révéler certains comportements originaux, comme par exemple dans les supraconducteurs au fer, qui présentent deux familles d’électrons.

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En laboratoire

Les mesures de photoémission les plus poussées sont souvent menées dans des synchrotrons, outils permettant la production de lumière intense pour explorer la matière au niveau atomique. Ici par exemple, le synchrotron SOLEIL sur le plateau de Saclay. Ces mesures sont très utilisées par les physiciens des solides pour caractériser de nouveaux métaux aux propriétés originales découverts ces dernières années : supraconducteurs exotiques, isolants topologiques, métaux non conventionnels, cônes de Dirac…