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Présentation
Le laboratoire Aimé Cotton est un Laboratoire Propre du CNRS (UPR 3321), associé à l’Université Paris XI et situé bâtiment 505, sur le campus de cette Université à Orsay.
Les thématiques abordées par le laboratoire concernent la physique atomique, la physique moléculaire, la physique des agrégats et l’optique, avec des activités importantes aux interfaces vers la physique des plasmas, l’astrophysique, la physique de la matière condensée, la physique nucléaire, la chimie, les sciences de la vie et de la santé, jusqu’aux applications industrielles. Le laser est l’outil commun à toutes les expériences. L’atome ou la molécule restent des objets privilégiés d’étude. Ils servent de tests aux théories fondamentales bien sûr, mais ils sont de plus en plus appelés à servir de sonde à l’échelle ultime pour l’exploration de systèmes complexes. En fait, le laboratoire Aimé Cotton constitue un lieu assez unique dans le paysage de la physique française où l’on peut concevoir et réaliser des expériences originales pour y interroger un atome (ou un ion), individuel ou impliqué dans des systèmes plus complexes, molécules, agrégats ou nanotubes de carbone ; tout objet aussi considéré d’un point de vue théorique.
Ces atomes peuvent par exemple être piégés, au repos, maintenus presque immobiles sous un feu croisé de faisceaux lasers. Ils peuvent interagir plus ou moins fortement avec des voisins proches ou éloignés, et même s’associer en paires pour former un gaz ultra froid de molécules dont la première démonstration a été réalisée au laboratoire. Manipuler des atomes avec des lasers permet de concevoir une « optique atomique » où des travaux innovants sont menés sur des séparatrices à force atomique. Les agrégats sont sondés par rayonnement laser au cours de leur vol, pour en appréhender la stabilité et la dynamique. En les déposant avec douceur sur un substrat, on peut les utiliser comme briques élémentaires dans de nouveaux matériaux aux propriétés à découvrir. Le développement d’une nanospectroscopie permet de contrôler des processus chimiques à l’échelle de la molécule unique et d’explorer des nanotubes de carbone remplis de fullerènes jusqu’à l’échelle du nanotube unique. La combinaison de l’optique cohérente et de la spectroscopie à très haute résolution conduit à des applications comme l’analyse spectrale de signaux hyperfréquence à très large bande spectrale instantanée… On citera également les efforts faits par le laboratoire pour répondre à des problèmes de société avec le développement d’une « canne laser » destinée aux non-voyants.
Avec le contrôle de plus en plus fin des degrés de liberté internes et externes des objets étudiés, s’ouvrent maintenant les domaines fascinants et peu explorés des nanosciences, des systèmes quantiques mésoscopiques, des gaz quantiques ou de l’information quantique, domaines dans lesquels le laboratoire Aimé Cotton est déjà présent.
Un peu d’histoire
L’histoire du laboratoire Aimé Cotton est ancienne, puisque sa fondation remonte en 1927 à Bellevue par Aimé Cotton, physicien français bien connu pour ses travaux de magnétisme et de magnéto-optique. Celui-ci, pionnier des grands instruments de recherche, s’était consacré tout particulièrement à la mise en place en 1928 du "Grand Electro-Aimant de l’Académie des Sciences" autour duquel se développa le laboratoire.
En 1951, Pierre Jacquinot devient directeur du laboratoire, auquel il (...)
Quelques chiffres
Le laboratoire Aimé Cotton, c’est un personnel d’une centaine de membres dont 70 permanents environ.
En 2006 : 30 chercheurs CNRS, 13 enseignants-chercheurs essentiellement rattachés à l’Université Paris XI et 32 ingénieurs, techniciens et administratifs. A ceux-ci il faut rajouter un flux permanent de doctorants (de l’ordre d’une vingtaine), de chercheurs post-doctorants et de visiteurs pour des périodes de plus ou moins longue durée. Ceci confirme le rôle important que nous attribuons (...)
