Auteur / Autrice : | Bruno Naylor |
Direction : | Bruno Laburthe-Tolra, Laurent Vernac |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 06/12/2016 |
Etablissement(s) : | Sorbonne Paris Cité |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis) |
Partenaire(s) de recherche : | établissement de préparation : Université Sorbonne Paris Nord (Bobigny, Villetaneuse, Seine-Saint-Denis ; 1970-....) |
Laboratoire : Laboratoire de physique des lasers (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis) | |
Jury : | Président / Présidente : Vincent Lorent |
Examinateurs / Examinatrices : Mattheo Zaccanti | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Antoine Browaeys, Fabrice Gerbier |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Le manuscrit présente des expériences réalisées avec des gaz quantiques de Chrome, un élément présentant un large spin électronique S=3 et des interactions dipolaires non négligeables. Nous avons produit un nouveau gaz quantique, une mer de Fermi avec l'isotope ⁵³Cr, en optimisant la co-évaporation avec l'isotope bosonique, contenant jusqu’à 1000 atomes a T=TF= 0.66± 0.08. Nous avons obtenu de nouveaux résultats sur la thermodynamique d'un condensat de Bose Einstein (CBE) avec degré de liberté de spin. En refroidissant rapidement un gaz thermique multi-composante, nous observons que la dynamique de condensation est affectée par les collisions d'échange de spin. Nous démontrons aussi un nouveau mécanisme de refroidissement, utilisant le degré de liberté de spin, lorsque le CBE est produit dans le niveau de spin de plus basse énergie. Les interactions dipolaires peuplent thermiquement les états de spin excités à bas champ magnétique, et une purification du CBE est obtenue en retirant sélectivement ces atomes. Enfin nous présentons des expériences de dynamique de spin. Dans une première expérience, cette dynamique est obtenue en utilisant un double puits avec des états de spin opposés. Ceci a permis une première mesure d'une des longueurs de diffusion du ⁵²Cr: ɑo = 13.5 ±¹⁵ ₁₀ aB. Nous présentons également des résultats préliminaires dans un piége harmonique et dans un réseau3D. La dynamique de spin est produite par rotation du spin des atomes. La comparaison avecla théorie nous permet de mettre en évidences l'apparition de corrélations quantiques.