molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - accumulation de dimères de césium...
TRANSCRIPT
![Page 1: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/1.jpg)
Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie.
- Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique.
- Spectroscopie par frustration de photoassociation.
Nicolas Vanhaecke
Laboratoire Aimé Cotton
![Page 2: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/2.jpg)
Plan de l'exposé
• Des atomes froids aux molecules froides– L'obtention de molécules froides– La source d'atomes froids
• La spectroscopie des états moléculaires fondamentaux
• Le piégeage des molécules froides– Piège mixte atomes-molécules– Caractérisation du nuage de molécules froides piégées
• Des atomes froids aux molecules froides– L'obtention de molécules froides– La source d'atomes froids
– Etude de la spectroscopie à deux photons– Spectroscopie de photoassociation frustrée– Détermination des potentiels moléculaires à grande distance
![Page 3: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/3.jpg)
niveaux de vibration/rotation
éne
rgie
L'obtention de molécules froidesExtension des techniques de refroidissement adaptées aux atomes?
Très difficile à cause du grand nombre d'états internes des molécules.
Techniques existantes:
Cryogénie (J. Doyle, 400mK, 1998)
Ralentissement par effet Stark (G. Meijer, 2000, 350mK)
A partir d'atomes froids (P. Pillet, 1997, 20K)
Des atomes froids aux molecules froides
distance internucléaire
![Page 4: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/4.jpg)
Le principe de la photoassociation
Photoassociation
Aborption résonante d'un photon par deux atomes froids (T~100K)
(1)
Désexcitation
(2'')
(2')
molecules froides
pertes d'atomes
rare
Des atomes froids aux molecules froides
R
(1)
6s+6p3/2
1/R3
1/R6 kBT
25 50 75 100 125
Energie
6s1/2+6s1/2
distance internucléaire
(2')(2'')(2'')
![Page 5: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/5.jpg)
Lasers du piège:injection maître-esclave
Lasers de photoassociation:
Laser Ti:Sa: 1.5W 1kW/cm2
balayage sur 30GHz
Le piège magnéto-optique:
5 107 atomes
densité centrale: 1011 atomes/cm3
température ~ 20-200µK
Laser d'ionisation:
laser à colorant, pompé par un YAG pulsé doublé en fréquence
Des atomes froids aux molecules froides
La source d'atomes froids
![Page 6: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/6.jpg)
Plan de l'exposé
• Des atomes froids aux molecules froides– L'obtention de molécules froides– La source d'atomes froids
• La spectroscopie des états moléculaires fondamentaux
• Le piégeage des molécules froides– Piège mixte atomes-molécules– Caractérisation du nuage de molécules froides piégées
– Etude de la spectroscopie à deux photons– Spectroscopie de photoassociation frustrée– Détermination des potentiels moléculaires à grande distance
• Le piégeage des molécules froides– Piège mixte atomes-molécules– Caractérisation du nuage de molécules froides piégées
![Page 7: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/7.jpg)
Les molécules froides quittent la zone de détection 20 millisecondes apres leur formation:
Le piégeage des molécules froides
Le piégeage des molécules froides
altitude du piège magnéto-optique d'atomes
0 5 10 15 20 25 30 35
temps [ms]
sig
nal
d’io
ns
Cs 2+
-1mm
-2mm
-3mm
![Page 8: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/8.jpg)
• Piège quadrupolaire magnétique:
Le piégeage des molécules froides
– Utilise l'effet Zeeman: - .B, avec un gradient de champ,
– Piégeage de l'état triplet (spin 1) de plus basse énergie,– Seules les molécules correctement polarisées sont piégées.
• Piège mixte atomes-molécules:
Si l'on ne les accumule pas, les molécules piégées restent en nombre faible!
– Piège magnéto-optique d'atomes,– Gradient de champ magnétique piégeant les molécules
(15 G/cm 60 G/cm)
Le piégeage des molécules froides
![Page 9: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/9.jpg)
Piège mixte atomes-moléculesEtude du temps de piégeage
MOTMOT
temps de vie ~ 150 mstemps de vie ~ 600 ms
tPA ~ 150ms
Réabsorption de photons par les molécules piégées
séquence temporelle
PRL, 89 063001 (2002)
Le piégeage des molécules froides
0 50 1000
delai avant ionisation tion (ms)
150 200
200
ion
s C
s2+
tPA tion
![Page 10: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/10.jpg)
L'accumulation des molécules
MOT
tPA ~ 150ms
L'accumulation des molécules sature en 100 ms.
séquence temporelle
Le piégeage des molécules froides
tPA tion
0 50 1000
40
durée de la photoassociation (tPA ms)
ion
s C
s2+
tion ~ 60 ms
Il y a compétition entre la formation et la perte des molécules
![Page 11: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/11.jpg)
0 200 400 600 800
0
3
sig
na
l d’io
ns
Cs
[u
. arb
.]2+
temps de piégeage [ms]
Le temps de vie du piège de molécules
Qu'est ce qui limite le temps de vie du piège?
Le piégeage des molécules froides
![Page 12: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/12.jpg)
Le temps de vie du piège de molécules• Piège magnéto-optique en cellule:
Le temps de vie est limité par les collisions chaudes
molécules/atomes chauds ~ 4 10-17 m2
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,00
50
100
150
200250
300
350
400
450
500
550
600650
700
T [s]chargement MOT
T[m
s]vie
piège
moléc
uaire
pression de gaz résiduel de césium temps de chargement
Le piégeage des molécules froides
• Collisions entre molécules froides piégées et gaz résiduel:
pression de gaz résiduel de césium taux de pertes
![Page 13: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/13.jpg)
Le nuage de molécules froides piégées
• Quels états moléculaires a-t-on piégés?
molécule ~ 2atome
B’molécules~ B’
atomes ~2.5 mT/cm
le plus faible gradient capable de piéger les molécules: Le moment magnétique et la rotation de la molécule sont découplés!
Comme si l'on piégeait deux atomes séparés!
Cas bS de Hund:faiblement couplésS - N
fortement couplésS - I
Batomeatome
Le piégeage des molécules froides
![Page 14: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/14.jpg)
Le nuage de molécules froides piégées
Etude du profil spatial du piège de molécules froides:
2 105 molécules
densité: 107-108 cm-3
~30 K
~température atomique
Le piégeage des molécules froides
temps de vie: 600 ms
limité par le gaz résiduel
![Page 15: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/15.jpg)
Plan de l'exposé
• Des atomes froids aux molecules froides– L'obtention de molécules froides– La source d'atomes froids
• La spectroscopie des états moléculaires fondamentaux
• Le piégeage des molécules froides– Piège mixte atomes-molécules– Caractérisation du nuage de molécules froides piégées
• La spectroscopie des états moléculaires fondamentaux
– Etude du processus à deux photons– Spectroscopie de photoassociation frustrée– Détermination des potentiels moléculaires à grande distance
– Présentation générale
![Page 16: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/16.jpg)
La spectroscopie des états fondamentaux de Cs2
La spectroscopie de photoassociation d'atomes froids• Très bonne résolution
• Utilisée surtout pour les états électroniques excités
• Sonde des niveaux difficilement accessibles en spectroscopie moléculaire
-2 -1 00
100
200
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3
200400
020406080100
v=120v=110v=100
v=901u(v=7)1u(v=1)v=80v=70
-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20
200
400
v=50
v=40v=10
v=0
Fluore
scen
ce %
From6s1/2(f=4) 3/2(f'=5) (cm-1)
-20 -18 -16 -14 -12 -100
100200
0u+1g
0g-
90
100
Cs2+ion
s
80
90
100
0204060
6p0
0
-2 -1 00
100
200
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3
200400
020406080100
v=120v=110v=100
v=901u(v=7)1u(v=1)v=80v=70
-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20
200
400
v=50
v=40v=10
v=0
Fluore
scen
ce %
From6s1/2(f=4) 3/2(f'=5) (cm-1)
-20 -18 -16 -14 -12 -100
100200
0u+1g
0g-
90
100
Cs2+ion
s
80
90
100
0204060
6p0
0
% f
luor
esc
en
ce
signa
l Cs 2+
décalage (cm-1)
Les états fondamentaux sont accessibles grâce à deux photons.
![Page 17: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/17.jpg)
0 20 40 60 80
-1000
-500
0
500
1000
11720
11725
11730
Les états fondamentaux sont accessibles grâce à deux photons.
• Détection des niveaux vibrationnels très excités
• Il faut un niveau relais dans un état électronique excité.
niveau relais
+
u3
g
1
u
distance internucléaire [u.a.]
éner
gie
[cm
-1]
La spectroscopie des états fondamentaux de Cs2
![Page 18: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/18.jpg)
niveau relais
3 + 44 + 4
3 + 3
ioni
satio
n
+
u
3
Ene
rgie
Distance internucléaire
progressions rotationnelles
niveaux excités
g
1
fréquence relative L2 [MHz]
Cs
[arb
. uni
ts]
2+-200 0 200 400 600
0
20
40
60
80
100
120
2 4= 0
La spectroscopie à deux photonsI. Photoassociation frustrée: 1~0
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 19: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/19.jpg)
niveau relais
3 + 44 + 4
3 + 3
ioni
satio
n
+
u
3
Ene
rgie
Distance internucléaire
progressions rotationnelles
niveaux excités
g
1
Cs
[arb
. uni
ts]
2+
fréquence relative L2 [MHz]
-200 0 200 400 6000
20
40
60
80
2 4= 0
La spectroscopie à deux photonsII. Régime très décalé: 1 grand
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 20: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/20.jpg)
La spectroscopie à deux photonsInterprétation
moléculehabillée
par L2
Phénomène d'interférence:mélange de l'état relais dans les niveaux habillés,photoassociation par L1, qui couple l'état initial et l'état relais.
Détection: par l'émission spontanée depuis le niveau relais.
niveau relais
niveau moléculaire
état de collision état de collision
continuum
continuum
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 21: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/21.jpg)
Analyse du processus à deux photons
En fonction du décalage de L1
EPJD, 21 299 (2002)
En fonction de la puissance de L2
Théorie de la photoassociationà plusieurs photons
Spectroscopie à deux photons précisément calibrée en fréquence
Etude des raies
Quel est le protocole le plus fiable et le plus rapide?
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 22: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/22.jpg)
Mesure des fréquences L1-L2
Spectroscopie précise (~10 MHz) sur 3 cm-1
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 23: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/23.jpg)
Analyse du processus à deux photons
-400 -200 0 200 400 6000
10000
1 = 26 MHz 1 = -29 MHz
1 = 2.5 MHz 1 = 9 MHz
Cs 2+ [a
rb. u
nits
]
f requency [MHz]
-400 -200 0 200 400 6000
10000
Cs 2+ [a
rb. u
nits
]
f requency [MHz]
-400 -200 0 200 400 6000
10000
Cs 2+ [a
rb. u
nits
]
f requency [MHz]
-400 -200 0 200 400 6000
10000
Cs 2+ [a
rb. u
nits
]
f requency [MHz]
En fonction du décalage de L1
La position des extrema depend du décalage de L1
EPJD, 21 299 (2002)
-40 -30 -20 -10 0 10 20-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
= 0 = 2 = 4
dép
lace
men
t [M
Hz]
décalage L1 [MHz]
En fonction de la puissance de L2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
-5
0
5
10
15
20
= 0 = 2 = 4
1~35 MHz
intensité de L2 [W/cm2] d
épla
cem
ent
[MH
z]
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 24: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/24.jpg)
Analyse du processus à deux photonsEn fonction du décalage de L1
La position des extrema dépend du décalage de L1
EPJD, 21 299 (2002)
En fonction de la puissance de L2
-400 -200 0 200 400 6000
8000
Cs 2+ [a
rb. u
n its
]
frequency [MHz]-400 -200 0 200 400 600
0
8000
L2 power = 19 mW
Cs 2
+ [arb
. un i
ts]
frequency [MHz]
-400 -200 0 200 400 6000
8000
Cs 2
+ [arb
. un i
ts]
frequency [MHz]-400 -200 0 200 400 600
8000
Cs 2
+ [arb
. un i
ts]
frequency [MHz]
L2 power = 3 mWL2 power = 10 mW
L2 power = 27 mW
=0 2 4
1=0
-40 -30 -20 -10 0 10 20-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
= 0 = 2 = 4
dép
lace
men
t [M
Hz]
décalage L1 [MHz]
En photoassociation frustrée, la position des minima est indépendante de la puissance de L2
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 25: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/25.jpg)
Analyse du processus à deux photonsConclusions
• La méthode la plus rapide et précise: la frustration de
photoassociationprécision ~10MHz
• Existence d'un décalage systématique: conséquence de la température non nulle des atomes froids (~200K)~3,5 MHz
• Une transition Raman à deux photons?
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 26: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/26.jpg)
niveau relais
niveau moléculaire
état de collision
continuum
Analyse du processus à deux photonsConclusions
• Une transition Raman à deux photons?
La spectroscopie à deux photons de Cs2
presque tout est "perdu" par émission spontanée
![Page 27: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/27.jpg)
Spectroscopie à deux photons
(v = 78)
(v = 79) (v = 80)
décalage L - L (cm-1) 1 2
0g-
0g-
0g-
1 (v = 0)u1 (v = 1)u
3 + 43 + 3
-0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Iodine L2
Cs2
Progressions rotationelles
+
En photoassociation frustrée
– Mesure de l'énergie de plus de 100 niveaux liés ou quasi-liés
– 34 progressions rotationnelles attribuées
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 28: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/28.jpg)
• Le cas du césium: aucune spectroscopie de l'état triplet métastable
modèle théorique asymptotique
• Le cas du césium: très grande structure hyperfine atomique brisure de la symétrie moléculaire g/u
calcul d'équations couplées
Analyse de la spectroscopie
• Résoudre l'équation de Schrödinger dans les potentiels fondamentaux
• Comparer les énergies calculées et observées dans une procédure de moindres carrés
• Déterminer les paramètres des potentiels moléculaires à grande distance
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 29: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/29.jpg)
+u
3
10 20 30 40
-200
-100
0
distance internucléaire [u.a.]
éner
gie
[cm
-1]
Le modèle asymptotique utiliséL'idée générale: traduire tout l'effet des potentiels internes par des conditions sur les fonctions d'onde
15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9
-1.6
-1.4
-1.2
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
distance internucléaire [u.a.]
éner
gie
[cm
-1]
Effet des potentiels centrifuges linéaire
Effet des potentiels internes linéaire en énergie
Petite zone d'énergie
3 paramètres pour chaque ligne de noeuds
![Page 30: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/30.jpg)
calcul d'équations couplées
Le cas du césium: la brisure de la symétrie g/u
10 20 30 40-700
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
+
u3
g
1
Energ
ie [cm
]-1
• très grande structure hyperfine atomique brisure de la symétrie moléculaire g/u
avec le Hamiltonien
HH(R) = Vmultipolaire (R) + Héchange (R) + Hhyperfin
distance internucléaire R [a0]
C6 C8 C10R6 R8 R10+ +
-2RD R e+_
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 31: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/31.jpg)
La détermination des paramètres
• Ajustement non-linéaire, chahuté, couteux en temps
algorithmes génétique et déterministe
Pour les fonctions d'onde internes: 6 paramètres (lignes de noeuds) Pour le Hamiltonien: C6, C8 et C10 / amplitude de l'échange D
• Les paramètres:
10 paramètres
• Les coefficients C8 et C10 sont cruciaux, mais restent peu contraints
C8 et C10 donnés par la spectroscopie moléculairede l'état singulet ( 2% )+_
+ Etude statistique précise Ca
converge !!
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 32: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/32.jpg)
• Excellente détermination du coefficient de van der Waals:
La détermination des paramètres
6600 6700 6800 6900 7000 7100
[Amiot and Dulieu, 2002]
[Kotochigova et al., 2000]
[Derevianko et al., 1999]
[Leo et al., 2000]
[Weickenmeier et al., 1985]
[Leo et al., unpublished]
[Amiot et al., 2002]
6843 200+-6851 74+-6890 35+-6859 25+-6860 60+-6836 100+-6828 19+-
(exp.)
(th.)
(th.)
(exp.)
(exp.)
(exp.)
6846.2 15.6 u.a. ( 0.2% )+_
• Détermination robuste:aucune donnée ab initio
aucun potentiel moléculaire excité
première détermination expérimentale de l'interaction d'échange:
• Première spectroscopie mélangeant singulet et triplet
7%+_
La spectroscopie à deux photons de Cs2
![Page 33: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/33.jpg)
Conclusion et perspectivesLe piégeage magnétique
Avec un meilleur vide: améliorer le temps de vie
la densité restera limitée
Piégeage dipolaire de molécules (laser CO2)Etude des collisions froides: atome/molécule - molécule/molécule
La spectroscopie des états fondamentauxLe coefficient de van der Waals: encore meilleur avec des données de collisions froides?
Utilisation du schéma à deux photons pour modifier la longueur de diffusion.
En régime continu: pas de transition Raman vers la photoassociation pulsée.
![Page 34: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Molécules froides: formation, piégeage et spectroscopie. - Accumulation de dimères de césium dans un piège quadrupolaire magnétique. - Spectroscopie par](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110117/551d9d82497959293b8bb951/html5/thumbnails/35.jpg)
Quelles sont les molécules piégées?
Quels états moléculaires a-t-on piégés?
Le moment magnétique et la rotation de la molécule sont découplés!
molécule ~ 2atome
B’molécules~ B’
atomes ~2.5 mT/cm
le plus faible gradient capable de piéger les molécules:
Comme si l'on piégeait deux atomes séparés!
Bs s
Cas bS de Hund:faiblement couplésS - N
fortement couplésS - I
Le piégeage des molécules froides
0 1
0
20
40
432
5
432
J'=0
0 2
0
50
100+
ions
Cs 2
65
1
J'=0
1
Fréquence relative (GHz)
=6
=55
0g-
tion=0 mstion=60 ms