Novel perspectives in atomic-beam optics : van der Waals-Zeeman interaction and negative index media for atomic waves

M. Hamamda, PERALES, Francisco

Published Jan 1, 2011• 0 citations

Abstract

Dans la première partie de cette thèse, nous développons l étude expérimentale et théorique d un type d interactions à très courte portée (moins de 10nm), dites de van der Waals-Zeeman, entre un atome de gaz rare et une surface métallique. Il s agit d utiliser d une part un jet supersonique d atomes métastables pour diverse espèces (Ne*, Ar*, Kr*) et, d autre part, un jet d argon métastable Ar*(3P2) décéléré par un ralentisseur Zeeman standard. Dans le premier cas, on observe un accroissement de la portée de l interaction de van der Waals-Zeeman en fonction de l augmentation de la constante d anisotropie . Dans le second cas, l augmentation de la portée est observée lors d une diminution de la vitesse d un atome d argon métastable de 560 à 170m/s. La combinaison de ces méthodes nous a permis de mesurer la portée de l interaction (dont l efficacité est de quelques 10-4) avec une résolution spatiale de 2 à 3nm. Dans la seconde partie de ce travail, nous introduisons la thématique nouvelle des milieux d indice négatif pour l optique atomique. Ces milieux consistent en des potentiels dits comobiles agissant dans le vide. Deux effets majeurs de ces milieux d indice négatif sont démontrés: la réfraction négative pour des ondes de matière et le rétrécissement du paquet d onde atomique. Enfin, nous montrons que l application de milieux d indice négatif aux ondes évanescentes de matière (créées à l aide d une barrière de potentiel magnétique statique) permet de les localiser sur une épaisseur de quelques micromètres de part et d autre du bord de la barrière de potentiel.

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