Atomes, molecules et plasmas ultra-froids : - transition d'un gaz de rydberg gele vers un plasma ultra-froid. - controle de collisions de photoassociation dans des schemas de resonance de feshbach et de transition raman stimulee

par BRUNO LABURTHE TOLRA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Pillet.

Soutenue en 2001

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Nous avons observe l'evolution spontanee d'un gaz de rydberg gele vers un plasma ultra-froid neutre. Les atomes de rydberg sont excites dans un piege magneto-optique. Certains d'entre eux sont ionises du fait de collisions ou de l'absorption du rayonnement du corps noir. Il se cree une charge d'espace. Lorsque celle-ci est suffisament profonde, des electrons sont pieges. Il se produit un phenomene d'ionisation en avalanche de tous les atomes de rydberg restant. Dans la reaction de photoassociation, deux atomes en collision absorbent un photon et forment une molecule electroniquement excitee. Le taux de photoassociation mesure dans nos conditions experimentales est de 0,1 a 5 s - 1 par atome. La spectroscopie de photoassociation est un outil puissant pour la determination des parametres collisionnels. Ainsi, les modulations d'intensite de spectres de photoassociation nous ont permis de determiner la longueur de diffusion triplet du cesium, et d'observer la modification de la longueur de diffusion des atomes de cesium polarises dans l'etat f = 3 m f = 3 au voisinage d'une resonance de feshbach. La reaction de photoassociation conduit a la possibilite de former des molecules froides par desexcitation radiative des molecules excitees. Les mecanismes favorables a la formation de molecules froides reposent sur l'existence de niveaux moleculaires excites pour lesquels la probabilite de presence a courte distance interatomique est importante. De maniere a produire des molecules froides toutes dans le meme niveau ro-vibrationnel, nous avons realise une experience de photoassociation raman stimulee, qui consiste a stimuler la desexcitation radiative des molecules excitees vers un niveau unique du fondamental. Un taux de formation de molecules froides de 10 5 s - 1 a ete mesure. Enfin, nous avons realise un piege magnetique pour les molecules froides dans l'etat triplet de plus basse energie. Le temps de vie du piege a molecules est de l'ordre d'une seconde.

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Informations

  • Détails : 270 p.
  • Annexes : 100 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
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