Une collaboration internationale entre groupes Italiens, Allemands, Japonais, Français et Britanniques a étudié la dynamique de relaxation des électrons délocalisés dans un manganite semi-métallique ferromagnétique : La1-xSrxMnO3. Le caractère semi-métallique détermine l’échelle de temps de la transition de phase électronique aussi bien que celle de la disparition de l’aimantation. Le système des spins dans un matériau ferromagnétique avec double échange est dans un état d’isolation quantique sur des échelles de temps des centaines de picosecondes. La spectroscopie de photoémission résolue en temps avec des rayons X durs (TR-HAXPES) est un outil unique pour étudier l’évolution d’états électroniques fortement corrélées pendant une transition de phase du deuxième ordre dans un matériel complexe.
Evolution temporelle de la structure a basse énergie de liaison dans le spectre de photoémission Mn-2p3/2. Chaque point (carres pleins avec barre d’erreur) est l’aire de la différence entre le spectre mesurés sans laser et celui obtenu avec un retard fixé entre la pompe laser et la sonde de rayons X durs (7940 eV). Le résultat est divisé par l’aire du spectre sans laser sur le même intervalle d’énergie cinétique. Les spectres mesurés à -100ps, +100ps et 3.1 ns sont montrés dans les panneaux en haut dans la figure avec les pics obtenus par deconvolution. Les barres d’erreur sont obtenues en intégrant la différence entre le spectre sans pompe laser et le spectre mesurés au temps le plus négatif, il donne l’indétermination de l’intégral lié au bruit dans la mesure. Sur l’axe temporel, la barre d’erreur est donnée par la durée des impulsions rayonnement synchrotron de 50 ps. En bas à gauche est montré le schéma de l’expérience pompe/sonde HAXPES avec les valeurs caractéristiques et les paramètres géométriques.