Stages  | Offre sujet de thèse  | vendredi 07 novembre 2014
Page modifiée le mardi 10 janvier 2017
Offre sujet de thèse
Mise en ligne le vendredi 07 novembre 2014

L’objet de cette thèse est l’étude expérimentale des propriétés magnétiques d’atomes de chrome chargés dans des réseaux optiques. L’originalité principale de ce projet provient des interactions dipôles-dipôles, qui sont particulièrement fortes entre atomes de Chrome. Nous avons récemment montré que ces interactions, anisotropes et de longue portée, introduisent une interaction entre les spins des atomes localisés dans différents sites du réseau. Ce couplage spin-spin est formellement analogue à l’interaction d’échange qui explique les propriétés magnétiques des électrons dans les solides. Le spin S=3 des atomes de chrome est cependant bien plus grand que celui des électrons. Ceci devrait permettre l’observation de nouvelles phases magnétiques sans équivalent en matière condensée.


Les expériences que nous avons menées jusqu’à présent utilisaient un condensat de Bose-Einstein de 52Cr. L'objectif de cette thèse est d'approfondir cette étude en utilisant aussi l'isotope fermionique du chrome 53Cr ; pour cela, nous pourrons tirer profit d’un résultat récent dans notre groupe : la production de la toute première Mer de Fermi de chrome.


Parmi les expériences envisagées, nous projetons d'étudier l'intrication "géante" qui résulte de l'interaction entre les nombreux atomes du fait de la non-localité des interactions dipolaires. L’intrication sera révélée par des mesures de fluctuations quantiques du spin de l’échantillon. L'utilisation de fermions devrait permettre des études en relation directe avec la physique du magnétisme quantique et des électrons fortement corrélés, et devrait en particulier être pertinente du point de vue de la simulation quantique de systèmes de matière condensée. Un espoir est de mieux comprendre ces systèmes à N-corps fortement corrélés, et des phénomènes associés tels que la supraconductivité à haute température.


L’équipe Gaz Quantique Dipolaire du LPL, associant théorie et expérience, est constituée de trois enseignants-chercheurs, d’un chercheur CNRS, d’un ingénieur, et d’un doctorant.


Publications récentes

[1] A. de Paz et al, Phys. Rev. A. 90, 043607 (2014).

[2] A. de Paz et al, Phys. Rev. Lett. 111, 185305 (2013).

[3] A. de Paz et al., Phys. Rev. A 87, 051609(R) (2013).


Contact

Bruno Laburthe-Tolra

Etudes du magnétisme dans des gaz quantiques dipolaires



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