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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
Karina Merloti
Laboratoire de Physique des Lasers, LPL
Université Paris 13 - Institut Galilée
CNRS UMR7538
99, av. J.B. Clément
93430 Villetaneuse - France
Mercredi 11 décembre 2013 à 10:00
Salle : Amphi. C - Institut Galilée

Cette thèse présente la production d'un gaz dégénéré de rubidium 87 dans le régime quasi bidimensionnel (2D) et l'étude des modes collectifs de ce gaz. Nous montrons que le gaz quasi-2D peut être amené en dessous du seuil de la transition Berezinskii-Kosterlitz-Thouless. Nous montrons le caractère superfluide du gaz dégénéré par la présence des modes quadrupolaire et ciseaux, dont nous mesurons les fréquences d'oscillation. Son caractère bidimensionnel est vérifié par la mesure de la fréquence du mode monopolaire. Nous mettons en évidence l'influence du confinement transverse et de la troisième dimension sur la fréquence de ce mode.


Pour produire le superfluide, un condensat de Bose-Einstein est d'abord produit dans un piège quadrupolaire bouché par un faisceau laser très désaccordé et soigneusement optimisé pour réduire les pertes Majorana par renversement de spin. Le condensat est ensuite transféré vers un "piège habillé", c'est-à-dire un potentiel adiabatique dans lequel les atomes sont habillés par un champ radiofréquence. Pour rendre le piège plus anisotrope, le gradient magnétique est augmenté au maximum, ce qui nous permet d'explorer le régime quasi-2D pour le gaz de Bose. Les deux types de piège utilisés sont caractérisés en détail. Nous tirons parti de la souplesse du potentiel adiabatique pour exciter et étudier les modes collectifs.



Membres du jury

Thomas Bourdel, Laboratoire Charles Fabry, Institut d'Optique, rapporteur
Thorsten Schumm, Institute of Atomic and Subatomic Physics, Vienna University of Technology, rapporteur
Aidan Arnold, Photonics Group, University of Strathclyde
David Guéry-Odelin, Laboratoire de Collisions - Agrégats - Réactivité, Université Paul Sabatier
Bruno Manil, LPL, Université Paris 13
Hélène Perrin, LPL, Université Paris 13, directrice de thèse


Mots-clés : Modes collectifs, Gaz bidimensionnel, Superfluide, Piège habillé, Condensat de Bose-Einstein, Pertes Majorana, Piège quadrupolaire bouché, Potentiels adiabatiques, Radiofréquence

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Condensat de Bose-Einstein dans un piège habillé : modes collectifs d'un superfluide en dimension deux



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