Etienne Maréchal, LPEM-ESPCI.

23 janvier 2020 à 14h,Amphi Boreau
Escalier c, 2 eme ètage.

Étude du magnétisme quantique avec des atomes froids :

Dans ce séminaire, je présenterai quelques résultats significatifs obtenus sur deux expériences complémentaires menées au Laboratoire de Physique des Lasers (Université Paris 13). Ces expériences permettent d’explorer le magnétisme quantique, en chargeant des atomes froids dans des potentiels périodiques (réseaux optiques) dans deux situations physiques différentes.
Je profiterai de cette présentation pour décrire les méthodes et les recettes couramment utilisées pour produire des gaz quantiques (jet effusif, ralentisseur laser utilisant l’effet Zeeman, piège magnéto-optique, et pièges dipolaires).
Le premier montage utilise un condensat de Bose Einstein de chrome 52 comme source. Le chrome fait partie des gaz quantiques dipolaires du fait de son spin purement électronique S=3 relativement important : l’interaction dipôle-dipôle entre atomes, anisotrope et à longue portée, joue un rôle déterminant dans la physique explorée. En chargeant un condensat de chrome dans un réseau optique, nous avons exploré la dynamique hors d’équilibre de particules dipolaires de grand spin dans différentes situations [1, 2,3].
En 2013, nous avons démarré une nouvelle expérience utilisant l’atome de strontium. Le strontium fermionique possède un spin purement nucléaire I=9/2. Avec ce degré de liberté interne, 87 Sr constitue un atome idéal pour explorer le magnétisme quantique avec une symétrie importante (symétrie SU(N)). Nous avons récemment pu produire une mer de Fermi de strontium 87. Je présenterai les premiers résultats obtenus sur ce montage [4] et les principaux objectifs scientifiques actuellement poursuivis.

[1] A. de Paz et al., Phys. Rev. Lett. 111, 185305 (2013)
[2] A. de Paz et al., Phys. Rev. A 93, 021603(R) (2016)
[3] S. Lepoutre et al, Nature Communication , 10, 1714 (2019)
[4] I. Manai et al., ArXiv:1910.11718 (2019)

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