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Page modifiée le mardi 09 avril 2013
Thèse
Présentée pour obtenir le grade de
Docteur en Physique de l'Université Paris 13 par
Thierry Taillandier Loize
Laboratoire de Physique des Lasers, LPL
Université Paris 13 - Institut Galilée
CNRS UMR7538
99, av. J.B. Clément
93430 Villetaneuse - France
Mardi 09 décembre 2014 à 14:00
Salle : Amphi. COPERNIC - Institut Galilée

La thématique abordée dans cette thèse relève de la manipulation d’un jet d’atomes d’argon métastables (Ar* 3P2) dans différentes configurations. Premièrement, je présente l’échange de métastabilité entre un atome au fondamental et un atome excité à de faibles énergies centre de masse (entre 4 et 9 meV).

Je propose également l’interprétation théorique par une approche semi-classique (approximation JWKB) qui se révèle validée, dans ce domaine d’énergies, en comparaison avec la résolution exacte de l’équation de Schrödinger radiale mettant en jeu les potentiels concernés par la collision. Les sections efficaces absolues d’échanges, déduites d’une analyse en temps de vol du signal métastable, permettent de réaliser une comparaison sans biais avec les prédictions théoriques. Les caractéristiques d’un jet ralenti par effet Zeeman sont dégradées par le processus de ralentissement et le rende difficilement utilisable en deçà de quelques dizaines de mètres par seconde.

C’est pourquoi, dans un deuxième temps, je présente la réalisation d’un jet lent original, issu d’un piège magnéto-optique et présentant des caractéristiques remarquables. La vitesse est accordable entre 10 et 100 m/s, la dispersion de vitesse relative est très faible (6% à 20 m/s) et le flux est conséquent (109 Ar*/s/sr), pour une ouverture angulaire standard (35 mrad FWHM).

Ce nouveau dispositif permet de présenter certaines questions d’interférométrie et d’optique atomique telles que les interactions atome-surface de type van der Waals et l’étude de potentiels comobiles ainsi que leurs applications dans la réalisation de milieux d’indice négatif ou de ralentisseurs.


Membres du jury

Anne Amy-Klein, LPL, université Paris 13 Villetaneuse

Badr-Eddine Benkelfat, école Télécom SudParis Evry

Matthias Büchner, université Paul Sabatier Toulouse, rapporteur

Patrice Féron, ENSSAT Lannion

Vincent Josse, institut d’Optique Palaiseau

Francisco Perales, LPL, université Paris 13 Villetaneuse, directeur de thèse

Jacques Robert, université Paris Sud Orsay, rapporteur

Bruno Viaris de Lesegno, université Paris Sud Orsay


Mots-clés : argon métastable, section efficace d’échange de métastabilité, collisions à basses énergies dans Ar- Ar*, jet atomique lent, piège magnéto-optique, interférométrie atomique, interaction de van der Waals, potentiels comobiles magnétiques ou optiques

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Jet lent d’atomes d’argon métastables pour l’étude de l’échange de métastabilité, des interactions de van der Waals et des milieux d’indice négatif



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