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2011
Mémoire quantique pour la lumière dans des cristaux dopés
(Proposée par Thierry Chanelière) Les perspectives de stockage de lumière quantique ont apporté un regard nouveau et rafraîchissant sur l’interaction matière rayonnement à son échelle la plus élémentaire. Une telle mémoire constituera certes une brique de base de la future technologie quantique mais sa réalisation permet surtout de toucher du doigt la frontière entre les mondes classique et quantique.
Etude théorique de processus d’association radiative entre atomes et molécules : formation de trimères ultra-froids, et formation d’ions moléculaires négatifs dans le milieu interstellaire.
(proposée par Olivier Dulieu) Ce sujet de thèse portera sur l’étude théorique de la dynamique quantique de systèmes à petit nombre de corps, à très basse énergie. Il s’agit d’un thème multidisciplinaire impliquant la physique quantique, la chimie quantique, et l’astrophysique.
Processus cohérents dans l’hélium métastable
(proposée par Fabien Bretenaker) Un milieu initialement absorbant pour une sonde faible sur l’une des transitions devient transparent lorsqu’on excite l’autre transition avec un laser de couplage plus intense : c’est le phénomène de transparence électromagnétiquement induite (EIT), qui peut également être vu comme le pompage optique des atomes dans un « état noir ». Les propriétés dispersives de l’EIT permettent notamment de contrôler la vitesse de groupe de la lumière.
Oscillateurs paramétriques optiques continus et quasi-continus
(proposée par Cyril Drag et Fabien Bretenaker) Depuis quelques années, on dispose de matériaux non-linéaires d’ordre deux à retournement périodique (PPLN, PPSLT, PPKTP,…) qui présentent une forte susceptibilité non-linéaire, une grande accordabilité spectrale, et qui supportent de fortes intensités de pompage en régime continu. Ces matériaux ont ouvert de nombreuses perspectives pour le développement de nouvelles sources couvrant de larges domaines spectraux aussi bien en continu qu’en régime impulsionnel.
Réalisation d’une source d’électrons monocinétique à partir de l’ionisation d’atomes refroidis par lasers
(proposée par Daniel Comparat) Les plasmas ultra-froids ouvrent la voie à de nouvelles applications sans doute encore insoupçonnées. Extraire, à l’aide d’un champ électrique, les particules chargées, électrons ou ions, pourrait s’avérer un tournant décisif dans le domaine des sources d’électrons ou d’ions. Les enjeux sont très importants mais le projet se focalise particulièrement sur deux d’entre eux : la microscopie électronique liée à la spectrométrie de perte d’énergie d’électrons, et la rupture controlée à l’échelle nanométrique de liens moléculaires.
Manipulation laser de molécules (froides) de Cs2
(proposée par Daniel Comparat) Nous proposons dans cette thèse, d’étendre aux molécules les principes de refroidissement lasers qui ont donné lieu à de si nombreux travaux sur les atomes.
Atomes froids piégés dans des modes de Laguerre-Gauss circulaires ou déformés
(proposée par Laurence Pruvost) Avec un modulateur spatial de lumière utilisé comme hologramme, on peut mettre en forme le profil d’un laser, et en particulier transformer le mode gaussien initial en un mode dit de Laguerre-Gauss- presque pur. Les modes de Laguerre-Gauss déformés sont bien adaptés pour étudier la dynamique –régulière ou chaotique- des atomes piégés.
Modes de Laguerre-Gauss focalisés générés par holographie numérique en vue de la réalisation de micro-pièges
(proposée par Laurence Pruvost) La méthode d’holographie numérique, utilisant un modulateur spatial de lumière comme hologramme, est une des méthodes pour transformer un mode gaussien en un mode de Laguerre-Gauss. Pour cette thèse nous proposons d’étudier les possibilités d’améliorer la méthode et l’hologramme utilisé afin de générer des modes purs qui puissent être d’une part propagés et d’autre part focalisés sur une taille microscopique.
Microscopie de photodétachement en onde p et aux seuils excités
(proposée par Christophe Blondel) Le microscope de photodétachement du LAC, mis en service en 1996, reste en 2011 unique au monde. Il a permis de montrer avec quelle fidélité les électrons détachés d’ions négatifs légers se comportent, comme le propose l’approximation admise, en électrons libres. Il a immédiatement rivalisé, grâce à la précision interférométrique qu’il donne aux mesures d’énergies électroniques, avec les méthodes classiques de mesure des énergies de seuil de détachement.
Opacité dans les plasmas de fusion
(proposée par Djamel Benredjem) Deux grandes installations (française et internationale) seront dédiées à la fusion : le Laser Mégajoule (Bordeaux) pour la fusion inertielle, et ITER (Cadarache) pour la fusion magnétique. Il est impératif que les théoriciens fassent un travail de simulation en amont pour tenter d’orienter les expériences, et un travail d’interprétation des résultats expérimentaux obtenus.
Etude des propriétés optiques de nanostructures obtenus par dépôts d‘agrégats préformés
(proposée par Nouari Kebaïli) L’un des enjeux actuel de la nanophysique est l’élaboration contrôlée, reproductible et transposable à l’échelle industrielle de matériaux nanostructurés. Comment déterminer a priori les caractéristiques de l’architecture finale à partir de paramètres contrôlables est, pour cet objectif, l’un des problèmes fondamentaux. Ce préalable à tout développement technologique suppose une compréhension des mécanismes de base gouvernant cette élaboration.
Manipulation laser d’atomes froids d’Ytterbium dans des états de Rydberg.
(proposée par Pierre Pillet) Nous proposons d’étendre aux atomes de Rydberg les techniques de refroidissement et de manipulation optique développées pour les atomes froids.
