Quelques mots sur Amélie Juhin

DOMAINE D’EXPERTISE

Mon activité de recherche est centrée sur la mesure et l’interprétation de spectroscopies magnétiques sur rayonnement synchrotron (le Dichroïsme Circulaire Magnétique des rayons X ou XMCD, et le RIXS-MCD : Diffusion Résonante Inélastique des rayons X) appliquées à différents systèmes: molécules-aimants, nanoparticules cœur-coquille, multicouches magnétiques, ferrofluides. Les campagnes de mesures sur rayonnement synchrotron représentent une part importante de mon activité. Par ailleurs, je modélise les spectroscopies de cœur grâce à deux approches théoriques : la théorie des multiplets en champ de ligand (LFM), et la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT).

Mes recherches s’organisent autour de trois thématiques.

1. La première porte sur le magnétisme moléculaire et le photomagnétisme, qui sont des activités phares de l’équipe MIMABADI (Ph. Sainctavit et M.-A. Arrio). Grâce à un réseau de collaborations (l’ICMCB et le CRPP à Bordeaux, l'ICMMO à Orsay, l'IPCM à Paris, l’Université de Florence, qui réalisent les synthèses et les greffages) nous avons accès à des matériaux possédant des propriétés magnétiques exceptionnelles, sur lesquels nous réalisons des mesures de spectroscopie magnétique (XAS et XMCD) sur rayonnement synchrotron qui sont par la suite interprétées grâce à des calculs.  En effet, de nombreuses questions du magnétisme moléculaire ne peuvent pas être résolues par les mesures classiques du magnétisme et seules les mesures issues des spectroscopies magnétiques de rayons X peuvent apporter une information précieuse et originale :

-mesure des moments magnétiques de spin et d’orbite de l’atome absorbeur,

-mesure des moments magnétiques ou des courbes d’hystérèse des monocouches ou sous monocouches d’aimants greffées sur des surfaces,

-détermination de la nature des couplages, ferromagnétiques ou antiferromagnétiques, entre ions magnétiques,

-magnétisme des ligands et implication de la polarisation magnétique de la liaison chimique dans l’ordre magnétique local.

2. La deuxième thématique concerne le développement des spectroscopies magnétiques avec des rayons X durs, i.e., le XMCD et le RIXS-MCD au seuil K des éléments 3d. Ces spectroscopies sont intéressantes car elles permettent d’une part de mesurer le magnétisme du « bulk », et d’autre part, de travailler avec des environnements d’échantillons où les électrons sont absorbés (cellules enclumes diamants pour les mesures à haute pression, réacteur catalytique aves des gaz sous pression, cellules liquides) et qui requièrent les propriétés pénétrantes des rayons X durs. Le RIXS-MCD est une nouvelle spectroscopie magnétique (photon-in, photon-out) que j’ai contribué à démarrer en 2010 pendant mon post-doc. En collaboration avec P. Glatzel et M. Rovezzi (ligne ID26 de l’ESRF) et M. Sikora (Université de Cracovie, Pologne), un certain nombre de résultats originaux ont déjà été obtenus.

La structure de nanoparticules cœur-coquille bimagnétiques (fournis par le groupe du CIN2 à Barcelone, Pr J. Nogués) à base d’oxydes de fer et de manganèse, a été élucidée grâce au RIXS-MCD qui a permis de montrer l’existence d’une couche d’oxyde mixte à l’interface cœur – coquille et de donner une estimation de son épaisseur en combinant les données de RIXS-MCD avec celles de TEM-EELS.

 Les propriétés magnétiques de ferrofluides (liquides magnétiques constitués de nanoparticules de ferrites en suspension dans un solvant) ont été mesurées en phase liquide et en phase gelée à basse température par RIXS-MCD, grâce à une cellule liquide développée lors de la thèse de Niéli Daffé (2016). Les échantillons de ferrofluides sont synthétisés par l’équipe de S. Neveu et V. Dupuis au laboratoire PHENIX (UPMC).

Le XMCD au seuil K des ions 3d(gamme des X durs) est une spectroscopie qui existe depuis les années 80, mais qui ne connaît pas le même succès que le XMCD aux seuils L_2,3 (gamme des X mous) car son interprétation est difficile. En dépit de quelques tentatives pour développer une méthode théorique permettant de calculer les spectres, l’analyse des signaux  XMCD au seuil K reste qualitative (voire semi-quantitative dans des cas simples comme le fer métallique). Pouvoir donner une interprétation fiable des signaux XMCD à haute énergie, c'est ouvrir le XMCD à tout un domaine du magnétisme jusque-là largement sous-exploité. C’est l’objet de la thèse de Nadejda Bouldi (bourse de thèse du LabEx MATISSE en cofinancement avec le Synchrotron SOLEIL) en collaboration avec Ch. Brouder, M. Calandra (équipe Théorie Quantique des Matériaux) et F. Baudelet (ligne ODE, SOLEIL).

La troisième thématique porte sur l’interprétation et le calcul de différentes spectroscopies. Je m’intéresse en particulier à la spectroscopie Boorman - en collaboration avec Frank de Groot (Université d’Utrecht),  S. Collins du synchrotron DIAMOND (UK), Yves Joly (Institut Néel, Grenoble)-, la dépendance angulaire du RIXS et le calcul de spectres d’absorption optique en collaboration M. Haverkort (Heidelberg, Allemagne).

Amélie Juhin, lauréate du prix du jeune chercheur de l'ESRF

Amélie Juhin est la lauréate du Prix « Jeune Chercheur de l’année » de l’ESRF. Cette récompense, créée en 1995, est décernée chaque année par l'organisation des utilisateurs  de l’ESRF  pour un travail  remarquable effectué au synchrotron européen de Grenoble par un scientifique de 37 ans ou moins.

Cette récompense représente un encouragement de l’ESRF à poursuivre des recherches déjà fécondes  et reconnues par la communauté scientifique internationale.

Physicienne spectroscopiste, chercheuse à l’Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (UPMC/CNRS/IRD/MNHN), Amélie Juhin a reçu ce Prix pour ses recherches expérimentales et théoriques conduites à l’ESRF dans le domaine du dichroïsme et de la diffusion résonante inélastique des rayons X.