Evaporation par radio-frequence et condensation de bose-einstein d'un gaz d'alcalins en regime de champ fort

Radio-frequency evaporation and bose-einstein condensation of an alkali gas in the high field regime

• Auteur / Autrice : BRUNO DESRUELLE
• Direction : Alain Aspect
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Nous presentons un nouvel outil destine a atteindre la condensation de bose-einstein par refroidissement evaporatif d'atomes alcalins confines dans un potentiel magnetique. Notre approche repose sur l'utilisation de materiaux ferromagnetiques pour generer le potentiel de piegeage. Elle nous permet d'obtenir un confinement efficace avec une puissance electrique faible (100 w). Apres une experience preliminaire qui nous a permis de valider l'utilisation d'un electroaimant a coeur de fer pur pour le piegeage magnetique d'atomes neutres, nous avons developpe un electroaimant de seconde generation que nous avons utilise pour etudier le refroidissement evaporatif d'un gaz de rubidium 87. Ce dispositif a pour particularite de pieger les atomes dans un champ magnetique eleve, de l'ordre de 100 gauss. A cause de la valeur elevee du champ magnetique, l'effet zeeman quadratique n'est plus negligeable et les transitions radio-frequence entre sous-niveaux zeeman adjacents ne sont plus resonnantes au meme point. Cette propriete a des consequences dramatiques sur le refroidissement evaporatif dans l'etat f = 2 et conduit a une interruption de l'evaporation. Une experience d'evaporation a frequence fixe nous a permis de mettre en evidence l'influence de cet effet. Nous avons egalement observe que le refroidissement d'un gaz piege dans f = m = 2 ne permet pas de diminuer la temperature en dessous de 50 k. En revanche, le processus d'evaporation n'est pas affecte pour l'etat hyperfin inferieur f = 1 et nous avons pu atteindre la condensation de bose-einstein en refroidissant le gaz en dessous de 150 nk.