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Thèse

Jet lent d’atomes d’argon métastable pour l’étude de la diffraction au travers de nanoréseaux et de l’interaction avec des champs magnétiques co-mobiles

Résumé : Nous présentons un nouveau dispositif expérimental constitué d’un jet lent d’argon métastable pulsé jusqu’à 10 Hz et de vitesse réglable de 10 à 150 m.s-¹. La vitesse des atomes a été mesurée avec une incertitude au pour mille grâce à une technique originale de double hachage optique. Les dispersions des vitesses longitudinales et transverses ont été retrouvées par une simulation de Monte Carlo. Les atomes d’argon métastables dans l’état 3p⁵4s, ³P₂ interagissent par leur moment magnétique avec des impulsions de potentiels co-mobiles magnétiques périodiques dans l’espace, dont le spectre en fréquence est étendu. Des mesures en temps de vol nous ont permis d’observer le ralentissement ou l’accélération des atomes comme le prévoit la modélisation classique et semi-classique. Des variations de vitesse de l’ordre de 10 % de la valeur initiale sont obtenues. La longueur d’onde de de Broglie d’un atome du jet est de l’ordre du nanomètre et se trouve adaptée pour l’étude des interactions atome-surface attractives de Casimir-Polder (potentiel en –C₃/z³, z étant la distance à la surface). Nous disposons de réseaux en transmission en nitrure de silicium de pas a = 100 nm, d’ouverture e = 50 nm et de profondeur L = 130 nm. Les figures de diffraction montrent une enveloppe de grande largeur angulaire qui à basse vitesse, s’écarte considérablement de celle obtenue par la simple modélisation géométrique de l’optique. Elle témoigne de l’importance de l’effet de l’interaction atome-surface cumulé au cours du temps. L’ensemble de nos mesures devrait nous permettre de converger vers des valeurs du coefficient de dispersion de van der Waals C₃ avec une incertitude relative inférieure à 5 %.
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Contributeur : Abes Star :  Contact
Soumis le : mercredi 20 mai 2020 - 07:26:11
Dernière modification le : mardi 26 mai 2020 - 08:45:32

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  • HAL Id : tel-02613294, version 1

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Franck Correia. Jet lent d’atomes d’argon métastable pour l’étude de la diffraction au travers de nanoréseaux et de l’interaction avec des champs magnétiques co-mobiles. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université Sorbonne Paris Cité, 2018. Français. ⟨NNT : 2018USPCD074⟩. ⟨tel-02613294⟩

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