Thesis (Ph. D.)--University of Illinois, 1917. / Vita.

Thesis--University of California, Berkeley, 1963. / "UC-4 Chemistry" -t.p. "TID-4500 (18th Ed.)" -t.p. Includes bibliographical references (p. 66-68).

No description available.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:37:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01911.pdf: 1009127 bytes, checksum: 60028ce956b2d5251629899c29bd2c3a (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:37:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01911.pdf: 1009127 bytes, checksum: 60028ce956b2d5251629899c29bd2c3a (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Anisotropic magnetic materials have been proposed over the past twenty years or so as candidates for high density storage, so-called Single-Molecule Magnets (SMMs). These may in future be used to store data at the level of an individual molecule. Separately, isotropic materials may be harnessed for their large magnetocaloric effect which enables them to be used as refrigerants. This can potentially replace the increasingly rare and therefore expensive 3He and 4He currently employed either separately or in 3He-4He dilution refrigerators. This thesis examines the use of lanthanide(III) ions for these applications, by detailing the synthesis, characterisation and performance of three new classes of zero-dimensional compounds, {LnIII2}, {LnIII2ZnII4} and {LnIII7}. These are assessed by several techniques including SQUID magnetometry, heat capacity measurements luminescence spectroscopy, Electron Paramagnetic Resonance and ab initio calculations. In doing so we extended the use of a tripodal ligand widely employed in 3d chemistry to 4f ions, and found only the second 3d-4f phosphonate SMM. Investigating several members of a known three-dimensional lanthanide(III) polymer, {LnIII}n, showed the isotropic gadolinium(III) analogue is one of the very best of all known magnetic refrigerants in the low-temperature regime.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Les lasers impulsionnels opérant dans l'infrarouge moyen ont ouvert la porte à une multitude d'applications au cours des dernières années, mais la plage spectrale entre 3 μm et 3.5 μm a largement fait défaut. L'ion dysprosium disposant d'une large plage d'émission couvrant cette plage a attiré beaucoup d'attention, notamment grâce au développement de sources laser pouvant être utilisées pour son pompage. L'objectif de cette thèse était de développer des sources impulsionnelles performantes basées sur des fibres de fluorozirconate dopées au dysprosium. Cette thèse présente dans un premier temps un article de revue présentant l'état de l'art des lasers à fibre dopée aux lanthanides émettant entre 3 μm et 5 μm. Les considérations spectroscopiques et théoriques du dysprosium sont ensuite discutées dans le second chapitre. Le troisième chapitre présente la modélisation numérique des lasers à fibre dopée au dysprosium ainsi que l'étude numérique des schémas de pompage considérés dans le cadre de cette thèse, soit le pompage à 1.1 um et le pompage à 2.8 μm. Les deux derniers chapitres présentent les principaux résultats expérimentaux obtenus. D'abord un pompage intrabande a permis d'obtenir les meilleures performances à ce jour pour un laser impulsionnel fibré opérant au-delà de 3 μm. Ce laser opérait à 3.24 μm pour des cadences de 20-120 kHz avec une puissance maximale de 1.4 W et une énergie maximale par impulsion de 19.2 μJ. Le dernier article présente un laser pompé cette fois-ci par un système laser à l'ytterbium à 1064 nm. Des performances plus modestes ont été obtenues, mais un record d'énergie par impulsion pour ce type de pompage avec 8.9 μJ a été obtenu à 10 kHz. Le laser opérait de 100-200 kHz, soit les cadences les plus élevées pour ce type laser, mais une puissance moyenne limitée à 207 mW. Ces résultats montrent que parmi les différents schémas de pompage disponibles, le pompage intrabande semble être celui produisant les meilleures performances et permettent d'établir des lignes directrices quant au développement futur des lasers à fibre dopée au dysprosium dans l'objectif de répondre aux besoins des applications dans le domaine de la détection de méthane et de l'usinage des polymères. / Pulsed lasers operating in the mid-infrared have opened the door to a multitude of applications in recent years, but the spectral range between 3 μm and 3.5 μm has been largely underserved. The dysprosium ion with a wide emission range covering this range has attracted a lot of attention, especially thanks to the development of laser sources that can be used for its pumping. The objective of this thesis was to develop efficient pulsed sources based on dysprosium doped fluorozirconate fibers. This thesis first presents a review article describing the state of the art of lanthanide-doped fiber lasers emitting between 3 μm and 5 μm. Spectroscopic and theoretical considerations of dysprosium are then discussed in the second chapter. The third chapter presents the numerical modeling of dysprosium-doped fiber lasers as well as the numerical study of the pumping schemes considered in this thesis, i.e., 1.1 μm pumping and 2.8 μm pumping. The last two chapters present the main experimental results obtained. First, an in-band pumping has allowed to obtain the best performances to date for a pulsed fiber laser operating beyond 3 μm. This laser operated at 3.24 μm for rates of 20 kHz to 120 kHz with a maximum power of 1.4 W and a maximum energy per pulse of 19.2 μJ. The last paper presents a laser pumped this time by an ytterbium laser system at 1064 nm. More modest performances were obtained, but a record energy per pulse for this type of pumping with 8.9 μJ was obtained at 10 kHz. The laser operated from 100 kHz to 200 kHz, the highest rates for this type of laser, but an average power limited to 207 mW. These results show that among the different pumping schemes available, in-band pumping seems to be the one producing the best performances and allow to establish guidelines for the future development of dysprosium-doped fiber lasers in order to meet the needs of applications in the field of methane detection and polymer processing.

Dans le cadre de cette thèse, j’ai étudié le refroidissement et le piégeage d’un gaz d’atomes de dysprosium dans des potentiels lumineux. Cet atome lanthanide possède dans son état électronique fondamental un moment magnétique très élevé, permettant l’exploration du domaine des gaz dipolaires ultrafroids. Ce caractère dipolaire enrichit la gamme des phénomènes physiques réalisés expérimentalement, en tirant avantage de la nature anisotrope et à longue-portée de l’interaction entre dipôles magnétiques. De plus, grâce à sa structure électronique riche, le Dysprosium offre la possibilité de créer un fort couplage entre le spin atomique et des champs lumineux, tout en gardant un taux de chauffage faible par rapport au cas usuel des atomes alcalins. Ceci ouvre la voie vers l’implémentation de champs de jauge artificiels, qui suscitent un vif intérêt dans le domaine des atomes froids dans un contexte de simulation quantique. Ce travail de thèse consiste en l’étude des mécanismes d’interactions dans un gaz de Dysprosium ultrafroid, allant des collisions assistées par la lumière à la relaxation dipolaire en passant par le refroidissement par évaporation. J’expose également la réalisation expérimentale d’un champ magnétique effectif en utilisant un déplacement lumineux dépendant du spin, permettant de contrôler optiquement la force des interactions atomiques au moyen d’une résonance de Feshbach. / In this thesis, I present the study of the laser trapping and cooling of a Dysprosium atomic gas. This latter belong to the lanthanide family, it exhibits a large angular momentum in its electronic ground state, making it a suitable candidate for investigating dipolar quantum gases. These systems present a major interest as they can lead to the observation of novel quantum phenomena thanks to the anisotropic and long-range character of the interaction between magnetic dipoles. Moreover, Dysprosium has a rich electronic structure offering the possibility to implement strong light-spin coupling with a reduced heating with respect to alkali species, which paves the way toward the realization of synthetic gauge fields.In this work, I present the experimental investigation of different interaction mechanisms occurring in an ultracold gas of Dysprosium, ranging from light-assisted collisions to dipolar relaxation and evaporative cooling. I expose also the experimental realization of an effective magnetic field, using spin-dependent light-shift, allowing optical control over atomic interactions by means of Feshbach resonances.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:36:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03764.pdf: 1726774 bytes, checksum: 796db2a57899dea32f57ba34e954e2c2 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:36:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03764.pdf: 1726774 bytes, checksum: 796db2a57899dea32f57ba34e954e2c2 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP