Thèse soutenue

Structure, formation et interactions de molécules polaires ultra-froides
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Auteur / Autrice : Johannes Deiglmayr
Direction : Olivier DulieuMatthias Weidemüller
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Paris 11 en cotutelle avec Freiburg, Physikalisches Institut Fakultät für Mathematik und Physik
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Résumé

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Nous avons étudié les propriétés d’un gaz ultra-froid de molécules diatomiques polaires d’alcalins à la fois expérimentalement et théoriquement. Dans la première partie théorique, nous avons examiné les mécanismes possibles de formation de molécules ultrafroides stables de LiCs dans des niveaux rovibrationnels très liés, par l’interme��diaire de la photoassociation de paires d’atomes Li et Cs. Nous avons aussi étendu l’étude ab initio des propriétés électroniques de tous les dimères alcalins entreprise au Laboratoire Aimé Cotton, au calcul de leurs polarisabilités dipolaires statiques. Dans la seconde partie expérimentale, la formation de molécules LiCs ultra-froides est explorée par photo-association dans un gaz mixte d’atomes ultra-froids de Li et Cs. Nous avons amélioré la courbe de potentiel de l’état moléculaire excité B1, et nous avons découvert un schéma simple de formation de LiCs dans leur état fondamental absolu X1+,v′′=0,J′′=0. Le moment dipolaire de ces molécules dans les plus bas niveaux vibrationnels de l’état fondamental a ensuite été déterminé par spectroscopie Stark, et comparé à calculs théoriques. Les molécules LiCs ultra-froides ont été conservées dans un piège dipolaire quasi-électrostatique créé par un laser au CO2. Nous avons observé une durée de vie t=24s dans le piège, limitée par les collisions avec les atomes du gaz résiduel. Cela nous a permis d’observer la désexcitation radiative des niveaux vibrationnels de l’état fondamental de ces molécules polaires. La section efficace de collisions inélastique ultra-froide entre molécules de LiCs dans des niveaux vibrationnels élevés de l’état fondamental et les atomes de Cs a aussi été mesurée.