Au début de mon travail de thèse dans l'équipe Atomes et Molécules Froides du Laboratoire Aimé Cotton, l'intérêt du groupe était, d'un côté, la préparation et la manipulation des molécules de Césium créées via photoassociation, et de l'autre, à la préparation d'un échantillon de Césium à basse température et de grande densité dans un piége dipolaire. Initialement, j'ai participé aux études de realization du piége dipolaire atomique, et ensuite aux études de préparation et de manipulation des molécules. Dans la période entre Novembre 2006 jusqu'a Octobre 2008 j'ai développé une série de techniques différentes pour le chargement d'un piége dipolaire à partir d'un réservoir atomique, réalisé soit par un piége magnétique, soit par un piége du type 'Dark-SPOT', soit par C-MOT (piége magnéto-optique comprimé) et un mêlasse optique. Au commencement du mon travail, un BEC de Césium a été rapporté un seule fois [Web03], après des années des efforts de plusieurs équipes [Sod98, Boir98, Thom04]. De plus, l'intérêt sur l'atome de Césium a augmenté à cause des expériences liées à la formation de trimères de Césium et des résonances du type 'Efimof' [Lee07, Knoo08]. La stratégie sur laquelle notre approche pour le chargement du piége dipolaire était basée, est discutée dans une publication rédigée avant mon intégration au sein d'équipe Atomes et Molécules Froides du Laboratoire Aimé Cotton [Comp06]. Il s'agit d'un chargement à partir d'un réservoir obtenu par un piége magnétique. L'objectif de cette proposition était la préparation d'un échantillon ultra froid avec un dispositif expérimental beaucoup plus simple que celui de la référence [Web03]. De plus, la proposition [Comp06] prédit la préparation d'un condensat de Césium en un temps beaucoup plus court que les temps de préparation rapportée dans la référence [Web03]. L'étude de la réalisation expérimentale de cette proposition théorique a déjà commencé, dans le cadre de la thèse de G.Stern [Stern08]. J'ai continué cette étude et j'ai réalisé plusieurs études avec différents types de réservoir (Dark-SPOT, C-MOT) et aussi de un type de chargement différent qui est basé sur le refroidissement par bandes latérales (Raman-Sideband Cooling). Toutes les piéges préparés par ces méthodes, avait une densité inférieure a celle nécessaire pour la réalisation d'un processus de refroidissement évaporatif, qui est nécessaire pour la réalisation d'un condensat. Les problèmes techniques que nous avons rencontrés vers Mai 2008 (destruction de vide), nous ont conduit d'arrêter les études de refroidissement des atomes, et de s'orienter vers les études de manipulation des molécules de Césium. Pendant cette période, l'équipe avait beaucoup progressé dans manipulation des molécules de Césium, et plus spécifiquement sur la réalisation du refroidissement du degré de liberté qui correspond à la vibration des molécules. La nouvelle technique que l'équipe avait introduit et qui est rapporté à la référence [Vit08], permet le refroidissement de la vibration des molécules de Césium par un laser femtoseconde faconné, avec un processus de pompage optique [Kast66]. Mon objectif dans la thématique de la manipulation des molécules froides, était d'étudier la généralisation de cette technique. Par example le transfert de la population moléculaire dans un seul état vibrationnel pré – sélectionné a été observé. Ce résultat est discuté dans la référence [Sof09]. Une autre généralisation est la réalisation du refroidissement vibrationnel et du transfert de la population moléculaire avec une source de lumière non cohérente, résultat qui est discuté dans la référence [Sof09b]. Une autre généralisation importante est le refroidissement de la rotation moléculaire. Cette étude théorique est discutée dans les articles de l'équipe auxquels j'ai participé [Vit09, Sof09, Sof09c], et les études expérimentales préliminaires dans la référence [Fio09]. Finalement, la généralisation de la technique pour le refroidissement vibrationnel des molécules heteronucleaires est discuté dans le dernière chapitre de ma thèse. Le document de ma thèse est donc divisé en deux parties, dans chacune d'elles je discute en détails ma contribution scientifique dans l'équipe Atomes et Molécules Froides du Laboratoire Aimé Cotton.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00444057 |
| Date | 11 December 2009 |
| Creators | Sofikitis, Dimitris |
| Publisher | Université Paris Sud - Paris XI |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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