Stages  | Offre sujet de thèse  | dimanche 03 novembre 2013
Page modifiée le mardi 10 janvier 2017
Offre sujet de thèse
Mise en ligne le dimanche 03 novembre 2013

Les dix dernières années ont vu une explosion du nombre d'expériences utilisant les propriétés exceptionnelles des atomes froids (métrologie, interactions fondamentales – condensat de Bose Einstein "BEC", interférométrie atomique). Parallèlement la physique "nano" a ouvert  la porte au confinement sub-longueur d'onde du champ électromagnétique. La réunion de ces deux domaines apparemment relativement distincts de la physique se découvre aujourd'hui dans de grands groupes de recherche et démontre régulièrement un florilège d'originalités et le maniement des concepts fondamentaux de la physique quantique e.g. observation d'un plasmon de surface avec un BEC, mesures ultra précises de champs électrique ou magnétique, interaction atomes-surface de nanotube de carbone, mesure de phases topologiques par interférométrie atomique avec des nano-réseaux, etc...

Nous proposons un dispositif expérimental constitué d'un jet lent (10 m/s) d'Argon métastable provenant d'un piège
magnéto-optique. La longueur d'onde de de Broglie est alors de l'ordre du nanomètre, c'est à dire particulièrement indiquée pour interagir avec des nanostructures. L'interaction pourra être de différente nature: potentiel optique, potentiel magnétique co-mobile ou couplage résonnant avec des nano-cavités. La configuration expérimentale permet une mesure directe du déphasage accumulé le long du parcours dans le potentiel par analyse de la figure de diffraction.

La physique étudiée sera variée :
- Interaction de van der Waals atome-surfaces (réseaux, surface nanostructurée, graphène) par interférométrie
atomique.

- Couplage fort lumière-matière de type atome-champs proches électromagnétiques. L'intensité du champ évanescent
d'une micro ou nano structure peut être gigantesque et résonnant, ce qui conduit à des expériences de Cavity Quantum Electrodynamic (CQED).

- Manipulation du paquet d'onde par des champs magnétiques co-mobiles pour la réalisation de l'équivalent pour la
physique atomique d'un milieu d'indice négatif en optique. Cette proposition permettrait une manipulation cohérente des atomes pour l'interférométrie (effet Sagnac, lentille parfaites, etc..)

L'étudiant(e) devra montrer un intérêt pour une approche audacieuse de la recherche tant en physique atomique
qu'en "nanoscience". Le stage, ainsi que la thèse, auront une forte composante expérimentale (vide, laser, nanotechnologie) associée à une modélisation théorique adaptée au problème traité: de simple à très avancée.

Mots clés : optique, interférométrie, nanostructures
Qualités du candidat requises : optique, atomes froids, salle blanche
Financement ? allocation du ministère de la recherche et de l’enseignement supérieur
Contact : Gabriel Dutier

Atomes froids et nanostructures



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