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Dissertations / Theses on the topic 'Atomes neutres'
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Schlosser, Nicolas. "Etude et réalisation de micro-pièges dipolaires optiques pour atomes neutres." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001195.
Full textAbstract:
Les atomes neutres piégés sont des candidats potentiels pourl'implémentation de portes logiques quantiques. Dans ce contexte, cette étude
porte sur la réalisation d'un piège dipolaire optique de si petite taille qu'il
ne puisse contenir qu'un atome unique. Pour cela, il est nécessaire de
focaliser très fortement un laser à l'endroit où l'on désire capturer les
atomes. L'expérience s'articule donc autour d'un objectif de microscope de
grande ouverture numérique, entièrement conçu et réalisé au laboratoire. Cette
optique est utilisée pour faire focaliser un laser au centre d'un piège
magnéto-optique, réservoir d'atomes froids alimentant le piège dipolaire ainsi
créé.
Le dispositif d'observation des atomes piégés est basé sur le même objectif,
qui collecte, avec une grande efficacité, la fluorescence des atomes piégés et
en fait l'image sur une caméra CCD ou une photodiode à avalanche. La résolution
spatiale du dispositif utilisant la caméra permet d'obtenir une image des
atomes capturés, alors que l'on utilise la rapidité de la photodiode à
avalanche pour les études de la dynamique du piège avec une bonne résolution
temporelle.
Après une description détaillée de ce dispositif expérimental, nous montrons
qu'il est possible de réaliser des micro-pièges dipolaires optiques, de
quelques microns cube et contenant une dizaine d'atomes. L'étude de la
dynamique de chargement et de la durée de vie de ces pièges révèle également la
présence de processus de collisions à deux corps. Nous montrons ensuite qu'en
diminuant le taux de chargement il est possible d'observer, en temps réel, un
atome unique piégé pendant quelques secondes. Dans ce régime, un processus de
"blocage collisionnel" limite ce nombre d'atome à un. Pour finir, nous
décrirons la mise en place d'un double piège dipolaire, dans lequel on peut
piéger un atome unique dans chaque site. Ce dispositif ouvre la voie vers
l'étude de l'interaction entre atomes piégés individuellement.
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Beugnon, Jérôme. "Contrôle de l'état interne d'un atome unique piégé et expériences d'interférences à deux photons : vers l'information quantique avec des atomes neutres." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00185446.
Full textAbstract:
Les atomes neutres sont de bons candidats pour la réalisation de protocoles d'information quantique. Cette thèse présente des expériences effectuées dans cette perspective sur des atomes individuels de rubidium piégés dans des pinces optiques de taille microscopique. Ces pinces sont obtenues en focalisant un faisceau laser sur une taille inférieure à un micromètre. Nous montrons que l'on peut contrôler l'état de chaque atome individuellement en faisant des transitions Raman à deux photons entre deux niveaux hyperfins de l'état fondamental. Nous observons des oscillations de Rabi entre ces deux niveaux à des fréquences pouvant atteindre plusieurs mégaHertz. Nous étudions aussi la cohérence de ce système par des expériences de franges de Ramsey et d'écho de spin. Des temps de cohérence de plusieurs dizaines de millisecondes sont mesurés. De plus, dans le but de manipuler des atomes dans un registre quantique, nous démontrons le déplacement d'une pince optique contenant un atome et le transfert de celui-ci d'une pince dans une autre sans perte de cohérence ni chauffage. Finalement, en vue de réaliser l'intrication conditionnelle de deux atomes, nous étudions l'émission de photons par ces atomes piégés. Nous montrons que ces atomes sont des sources de photons uniques déclenchables efficaces et nous décrivons l'observation d'interférences à deux photons entre deux photons uniques émis par deux atomes voisins indépendants. Ces interférences quantiques prouvent l'indiscernabilité des photons émis par chaque atome.
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Kara, Abdelkader. "Contribution à l'étude expérimentale et théorique de la diffusion élastique d'atomes neutres par des surfaces périodiques et des surfaces avec des défauts isolés." Lille 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LIL10031.
Full textAbstract:
L'étude expérimentale des surfaces de Cu par diffraction d'hélium à basse énergie permet de déterminer un potentiel d'interaction atome-surface. On peut déterminer la densité électronique en surface. Développement d'un formalisme de diffusion d'atomes neutres par les surfaces avec défauts isolés. La solution exacte est décrite sous forme de série de perturbation. En prenant une distribution aléatoire de défauts, les sections efficaces de diffusion calculées au 2ème ordre de perturbation pour des lacunes sur Cu(100) et Cu(110) et des atomes d'hydrogène adsorbés sur Cu(110) sont comparables a celles mesurées.
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Kissami, Abdelhamid. "Etude des sections efficaces d'excitation (desexcitation) et des profils des raies par des atomes neutres et ionises." Orléans, 1990. http://www.theses.fr/1990ORLE2030.
Full textAbstract:
Le travail entrepris a consiste en la realisation d'un programme numerique capable de calculer le profil des raies spectrales dans les plasmas, dans le cadre de l'approximation semi classique. Afin d'atteindre cet objectif plusieurs etapes ont ete franchies. La premiere consiste a calculer les sections efficaces d'excitation et desexcitation puis d'integrer l'ensemble sur une distribution maxwellienne dans l'espace des vitesses. La seconde etape a trait au calcul de la partie atomique du profil de raie (force de raie), qui est obtenue a partir d'une nouvelle technique fondee sur l'approximation coulombienne, dont le calcul de l'element de matrice radial est base sur des series recurrentes aisement calculables s'etendant a des domaines non hydrogenoides ainsi qu'aux niveaux de rydberg. La partie angulaire qui ne depend que du mode de couplage a ete programmee en utilisant les coefficients 6-j pour n'importe quel mode de couplage pur. En troisieme partie, la partie collisionnelle, du profil des raies est obtenue de maniere quasi-exacte par un calcul original des fonctions electroniques dipolaires et quadrupolaires. Cette methode s'avere etre une alternative bien superieure a toutes les formes empiriques, tel que le facteur de gaunt, utilisees habituellement. Les codes numeriques realises rendent possible le calcul des parametres d'elargissement d'un bon nombre de raies spectrales non tabulees jusqu'a present. Finalement ce logiciel permet un progres tres sensible, notamment par sa simplicite et sa vitesse d'execution par rapport a toutes les methodes de calcul utilisees actuellement et donne des resultats au moins aussi precis que les meilleurs calculs publies en bon accord avec la plupart des experiences fiables
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Loisel, Jean-Philippe. "Réalisation de sources lasers à l'état solide et observation du phénomène LIAD : application au développement d'une horloge optique à atomes neutres d'argent." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. http://www.theses.fr/2010VERS0062.
Full textAbstract:
Les possibilités remarquables offertes par les techniques de refroidissement laser et de piégeage ont permis des avancées significatives dans le domaine des standards de fréquence à base d'atomes neutres. Parmi les différents systèmes permettant d'accéder à des valeurs de stabilité et précision élevés, l'atome d'argent est considéré comme l'un des candidats les plus prometteurs comme standard optique de fréquence. Cette thèse traite du développement d'une horloge basée sur des atomes neutres d'Ag. La transition 4d105s2 S1/2 > 4d95s2 2D5/2 dans l'Argent peut fournir une référence de fréquence pour les raisons suivantes : le niveau métastable 2D5/2, qui se relaxe par émission d'un photon quadripolaire électrique à 330. 5 nm, possède une durée de vie estimée à 0. 2 s, correspondant à une largeur de raie naturelle très faible de 0. 8 Hz. Il est par conséquent possible de bénéficier d'un long temps d'interaction pour le dispositif de fontaine atomique. De plus, cet état est accessible par une transition à 2 photons à 661. 2 nm, permettant d'éliminer l'effet Doppler du 1er ordre. Comme aspect technique important, la fréquence nécessaire pour la transition d'horloge et celle pour le refroidissement des atomes d'argent (raie D2 à 328 nm) peut être obtenue avec le même cristal de NdYLF (émission possible à 1322 nm/1312 nm). Ce travailde thèse détaille la réalisation de s sources nécessaires au refroidissement des atomes d'argent et à la transition d'horloge à l'aide d'un cristal de NdYLF pompé par diode et par deux étapes de doublage de fréquence intracavité. Par ailleurs, le phénomène LIAD y est présenté comme un compromis intéressant dans la conception d'une horloge atomique optiqueThe remarkable capabilities of laser cooling and trapping techniques for neutral atoms have led to great advances in the field of neutral atom-based frequency standards. Among the several atomic systems affording excellent prospects of high stability and accuracy in the optical region, the silver atom is regarded as one of the most promising candidates for an optical frequency standard. This thesis deals with the development of a clock based on neutral silver atoms. The Ag 4d105s2 S1/2 > 4d95s2 2D5/2 transition provides an attractive reference frequency for the following reasons : the 2D5/2 metastable level, which decays by emission of electric quadrupole radiation at 330. 5 nm, has an estimated lifetime of 0. 2 s, corresponding to an ultralow natural linewidth of only 0. 8 Hz. It’s therefore possible therefore to benefit from the long interaction time in an atomic fountain setup. Furthermore, the long-lived state is accessible with a two-photon transition at 661. 2 nm, providing a first-order Doppler-free interaction with atoms of all velocities. As an important technical aspect, the frequency needed to drive the clock transition and to cool the silver atoms (D2 line at 328 nm) can be provided by the same crystal Nd:YLF enable to generate both 1322 nm and 1312 nm. This work details especially the realization of the laser sources for both cooling silver atoms and driving the clock transition by diode-pumped Nd-YLF crystal and intracavity frequency doubling operation in two steps (second and fourth harmonic generation). In addition, the Lignt Induced Atomic Desorption (LIAD) phenomenon is described and observed as an interesting compromise in the case of an optical atomic clock conception
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Petitjean, Luc. "Étude théorique et expérimentale des collisions entre atomes de Rydberg et cibles neutres (atomique ou moléculaire) à énergie thermique : transferts résonnants d'énergie interne." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112108.
Full textAbstract:
Cette thèse reporte une étude des propriétés collisionnelles des atomes de Rydberg avec des cibles neutres (atomique ou moléculaire). Ces collisions sont décrites dans le cadre de l'Approximation d'Impact (AI). Des méthodes permettant l'évaluation du facteur de forme de la transition atomique, étape clé dans le calcul d'une section efficace, sont proposées et discutées. Celles-ci autorisent de nombreuses confrontations avec les résultats expérimentaux. Les sections efficaces de dépeuplement total d'états de Rydberg du rubidium par des perturbateurs moléculaires (N2, CO, NH₃, ND₃) sont mesurées et comparées aux valeurs prédites par l'AI. L'influence des moments multipolaires de la molécule ainsi que celui d'autres paramètres physiques importants (le défaut d’énergie de la réaction, par exemple) sont clairement établies. Dans le cas des molécules dipolaires, le dépeuplement total est principalement dû au transfert quasi-résonnant d'énergie où l'énergie interne (atomique ou rotationnelle) perdue par l'un des partenaires de la collision est gagnée par l'autre. Enfin, notre approche théorique est étendue aux états moins excités et comparée à des résultats expérimentauxThis thesis reports a study of the collisional behavior of atomic Rydberg states with atomic and molecular targets. These collisions are described within the frame of the Impulse Approximation (IA). Methods for the evaluation of the atomic form factor, the key step in the derivation of the cross-section, are proposed and discussed allowing numerous comparisons with experimental data. The quenching cross-sections of high rubidium Rydberg states by molecular perturbers (N₂, CO, NH₃, ND₃) are measured and compared to IA predictions. The influence of the molecular multipole moment as well as of ether relevant physical parameters (energy balance of the reaction) are clearly stated. In the case of dipole molecules the total depopulation is mainly governed by near-resonant energy transfer where the internal energy (atomic or rotational) lest by one colliding partner is gained by the ether. Finally, our theoretical approach is tentatively extended to low-lying excited states and compared to experimental results
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Haas, Florian. "Creation of entangled states of a set of atoms in an optical cavity." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00968861.
Full textAbstract:
In this thesis, we demonstrate the creation and characterization of multiparticle entangled states of neutral atoms with the help of a high finesse cavity. Our experimental setup consists of a fibre-based high finesse cavity above the surface of an atom chip. It allows us to prepare an ensemble of 87Rb atoms with well-defined atom number. The atoms are trapped in a single antinode of an intracavity standing wave dipole trap and are therefore all equally coupled to the cavity mode. We present a scheme based on a collective, quantum non-destructive (QND) measurement and conditional evolution to create symmetric entangled states and to analyze them at the single-particle level by directly measuring their Husimi Q function. We use this method to create and characterize W states of up to 41 atoms. From the tomography curve of the Q function, we reconstruct the symmetric part of the density matrix via different reconstruction techniques and obtain a fidelity of 0.42. Furthermore, we have devised an entanglement criterion which only relies on comparing two populations of the density matrix. We use it to infer the degree of multiparticle entanglement in our experimentally created states and find that the state with highest fidelity contains at least 13 entangled particles. In addition, we show preliminary results on experiments to count the atom number inside a cavity in the QND regime and to create entangled states via quantum Zeno dynamics.
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Garnier, Philippe. "Etude de l'interaction entre l'exosphère de Titan et la magnétosphère kronienne, à l'aide des données de l'expérience MIMI (Magnetosphere Imaging Instrument) à bord de Cassini." Phd thesis, Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/109/.
Full textAbstract:
Le plus gros satellite de Saturne, Titan, voit son atmosphère dense en azote bombardée par les ions énergétiques de la magnétosphère, en raison de l'absence de champ magnétique intrinsèque significatif. Des réactions d'échange de charge entre les neutres froids de l'exosphère (plus haute région atmosphérique) et ces ions énergétiques créent alors des atomes énergétiques neutres (ENAs). L'instrument INCA (Ion and Neutral Camera), l'un des trois instruments de l'expérience MIMI (Magnetosphere Imaging Instrument) à bord de la sonde Cassini en orbite autour de Saturne, permet d'imager ces neutres comme des photons et de mesurer leur flux, et fournit ainsi un diagnostic précieux de l'interaction entre Titan et le magnétosphère kronienne. Notre travail de thèse a consisté, en premier lieu, à modéliser l'exosphère de Titan, en considérant à la fois des profils thermiques et non thermiques. Un modèle de calcul de flux d'ENAs a été, en second lieu, développé, comparé aux observations, et enrichi par une étude des processus d'absorption des ENAs. Nous avons ensuite réalisé une analyse statistique des données de l'expérience MIMI durant les traversées d'orbite et survols de Titan. Enfin, une application au satellite de glace Rhéa a permis de fournir des conditions limites pour l'existence de son éventuelle exosphèreThe largest satellite of Saturn, Titan, has a nitrogen-rich atmosphere directly bombarded by magnetospheric energetic ions, due to its lack of a significant intrinsic magnetic field. Charge-exchange collisions between the cold neutrals of its exosphere (the upper part of the atmosphere) and the energetic ions from Saturn's magnetosphere produce then energetic neutral atoms (ENAs). The Ion and Neutral Camera (INCA), one of the three sensors that comprise the Magnetosphere Imaging Instrument (MIMI) on the Cassini spacecraft orbiting around Saturn, images these neutrals like photons, measures their fluxes and provides a powerful diagnostic of the interaction between Titan and the kronian magnetosphere. Our work during this PhD thesis was first to model the Titan exosphere, with both thermal and non thermal profiles. An ENA flux calculation model was then developed, compared to observations and completed with a study of the ENA absorption mechanisms. We have also performed a statistical analysis of the MIMI data during the Titan flybys and orbit crossings. Finally, an application on the icy satellite Rhea allowed to infer upper limits for its eventual exosphere
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Mekkaoui, Mohamed. "Transport des atomes et des molécules dans les plasmas fluctuants de bord des machines de fusion." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4784/document.
Full textAbstract:
La fusion thermonucléaire est l'une des candidates favorites a la production d'énergie au courant de ce siècle. Parmi les défi que nous pose cette discipline, on note la turbulence au bord des machine de fusion et l'interaction plasma paroi. En effet nous avons montre que les fluctuations turbulentes affectent le transport des particules neutres et le rayonnement qui leur est associe. En particulier, sont affectes les neutres lents (dont le libre parcours moyen est de l'ordre de la longueur de corrélation des fluctuations), comme les molécules et les atomes d´impuretés pulvérises a la parois. Cette conclusion nous a conduit a inclure ces fluctuations dans le code de transport EIRENE utilise pour le dimensionnement de la machine ITER. Il a aussi été montre qu'en moyenne les fluctuations favorisent la pénétration des neutres dans le plasmaEdge plasma of tokamaks manifests high level of fluctuations amplitude (>50%). It has been demonstrated that such a fluctuations affect significantly the transport of neutral particles, and in particular the slow particles as molecules and sputtered impurities. That is their penetration depth in the plasma is enhanced in the average. Then turbulent fluctuations are now implemented in the monte carlo transport code EIRENE used for the design of ITER
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Leite, Carlos Alberto Faria. "Desaceleração e manipulação de átomos neutros." Universidade de São Paulo, 1992. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54132/tde-26082014-153955/.
Full textAbstract:
O trabalho trata da desaceleração de feixes de átomos neutros de Sódio, pela técnica de sintonia Zeeman. O processo de desaceleração é estudado em detalhes e demonstrado com a utilização de um único laser. É feito o estudo do seguimento adiabático do átomo em relação ao campo magnético e demonstrada sua importância no processo de produção de fluxos intensos de átomos lentos. A posição em que os átomos param foi modificada, através da mudança do perfil do campo magnético onde os átomos se movimentam, levando-os para uma região de fácil acesso. A forma peculiar da distribuição espacial dos átomos ao atingirem o repouso é explicada e, finalmente, é estudada a focalização dos átomos, através de um campo magnético hexapolar, e o aprisionamento de átomos em uma armadilha magnéticaThis work describes the deceleration a sodium atoms beam by means of the Zeeman tuning technique. The deceleration process is studied in details and its demonstration is made using a single laser. We have studied and present the adiabatic following of the atoms along the magnetic field and its relevance to produce slow, high density, flux of neutral atoms. The atoms\' stopping position was varied, by changing the magnetic field profile, in a way to produce slows atoms outside the solenoid. The peculiar shape of the atomic spatial distribution of atoms at rest is explained, the focusing of atoms though a hexapole magnetic field is studied and the trapping of atoms in a magnetic trap is demonstrated
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Carette, Thomas. "Isotope effects in atomic spectroscopy of negative ions and neutral atoms: a theoretical contribution." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2010. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210024.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude des effets isotopiques dans les atomes neutres et ions négatifs. En particulier, nous ciblons notre recherche sur le calcul ab initio des déplacements isotopiques (DI) sur les électroaffinités des éléments des blocs p des deuxième et troisième périodes (B à F et Al à Cl). Ces derniers sont les systèmes les plus susceptibles d'être l'objet d'études expérimentales de haute précision.
Le premier chapitre se concentre sur une étude didactique du problème atomique et des effets isotopiques. Nous concluons par une description détaillée des motivations de notre thèse.
Le second chapitre présente le modèle Hartree-Fock (HF) et son extension multi-configurationelle (MCHF). Nous y énonçons le théorème de Brillouin et sa généralisation à un ansatz MCHF. Pour ce faire, nous formulons de manière originale le principe d'invariance d'une fonction d'onde CAS (Complete Active Set) par rapport aux rotations d'états d'orbitales. De cette formulation, nous caractérisons la famille des solutions CAS n'interagissant pas avec une fonction d'état de configuration (CSF) particulière et démontrons sa multiplicité. Finalement, nous appliquons notre technique d'analyse à l'étude de modèles concrets et prédisons l'apparition de minima locaux correspondant à chacune de ces solutions GBT. Introduisant le concept de quasi-symétrie de la fonctionnelle d'énergie, nous expliquons l'origine de fortes perturbations du "coeur" atomique dans des modèles particuliers.
Les troisième et quatrième chapitres fournissent les outils méthodologiques de base utilisés dans la deuxième partie de notre thèse qui présente des résultats quantitatifs originaux.
Le cinquième chapitre traite des DI et structures hyperfines des termes les plus bas de S, S-, Cl, Cl-, Si et Si-.
Dans le sixième chapitre, nous rapportons un profond désaccord entre théorie et expérience au sujet de la structure hyperfine de transitions de l'azote dans le infrarouge lointain. Nous montrons que les simulations basées sur nos valeurs de constantes isotopiques sont compatibles avec les spectres enregistrés moyennant une réassignation des raies faibles à des signaux de "cross-overs". Sur cette base, nous déduisons un nouvel ensemble de constantes hyperfines pour les états considérés, en bon accord avec nos valeurs théoriques, en nous basant uniquement sur les données expérimentales.
Le septième chapitre est une étude globale des configurations de plus basse énergie du C et C- (i.e. tous les états liés de ce dernier). Par une étude détaillée de nos incertitudes, nous obtenons des estimations très fiables et de grande précision pour un ensemble de propriétés. En particulier, nous présentons les valeurs de structure fine et hyperfine du C-, ainsi que les probabilités de transitions intra-configurationelles fournissant une base solide pour l'étude spectroscopique de ce système.
Dans le huitième chapitre, nous étudions la périodicité du déplacement spécifique de masse sur l'électroaffinité dans le Tableau Périodique des Eléments. Nous avançons les contributions dominantes qui interviennent dans cette grandeur et analysons les principales limitations des techniques de calcul actuelles dans ce contexte.
Nous présentons nos conclusions générales et les perspectives de notre travail dans le neuvième chapitre.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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González, Boquera Claudia. "Neutron-rich matter in atomic nuclei and neutron stars." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2020. http://hdl.handle.net/10803/668774.
Full textAbstract:
The proper understanding of the equation of state (EoS) of highly asymmetric nuclear matter is essential when studying systems such as neutron stars (NSs). Using zero-range Skyrme interactions and finite-range interactions such as Gogny forces, momentum-dependent interactions (MDI) and simple effective interactions (SEI), we analyze the properties of the EoS and the influence they may have on the calculations for NSs.
We start by studying the convergence properties of the Taylor series expansion of EoS in powers of the isospin asymmetry. Next, we analyze the accuracy of the results for β-stable nuclear matter, which is found in the interior of NSs, when it is computed using the Taylor expansion of the EoS. The agreement with the results obtained using the full expression of the EoS is better for interactions with small-to-moderate values of the slope of the symmetry energy L.
The mass and radius relation for a NS is obtained by integrating the so-called Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) equations, where the input is the EoS of the system. We have studied the mass-radius relation for Skyrme and Gogny interactions, and we see that that very soft forces are not able to give stable solutions of the TOV equations and only the stiff enough parametrizations can provide 2M0 NSs. We also notice that none of the existing parametrizations of the standard Gogny D1 interaction is able to provide a NS inside the observational constraints. Because of that, we propose a new parametrization, which we name D1M∗, that is able to provide NSs of 2M0 while still providing the same good description of finite nuclei as D1M. A parametrization D1M∗∗ is also presented, which is fitted in the same way as D1M∗ and provides NSs up to 1.91M0.
Moreover, we estimate the core-crust transition in NSs by finding where the nuclear matter in the core is unstable against fluctuations of the density. To do that, we employ two methods, the thermodynamical method and the dynamical method. In the case of finite-range interactions, such as the Gogny ones, to use the dynamical method we have had to derive the explicit expression of the energy curvature matrix in momentum space for this type of interactions. We observe a decreasing trend of the transition density with the slope L of the symmetry energy, while the correlation between the transition pressure and L is much lower.
Finally different NS properties are studied. The crustal properties, such as the crustal mass, crustal thickness and crustal fraction of the moment of inertial have lower values if one computes them using the core-crust transition density obtained with the dynamical method instead of the one obtained with the thermodynamical method, pointing out the importance of the accurate evaluation of the transition density when studying observational phenomena. We have also studied the moment of inertia of NSs, which is compared to constraints proposed in the literature. Finally, the tidal deformability for NSs is also calculated and compared with the constraints coming from the GW170817 event detected by the LIGO and Virgo observatories and which accounts for the merger of two NSs in a binary system.El coneixement de l’equació d’estat (EoS) de matèria altament densa i assimètrica és essencial per tal d’estudiar les estrelles de neutrons (NSs). En aquesta tesi s’analitzen, utilitzant interaccions de camp mig no relativistes, les propietats de l’EoS i la seva influència en càlculs de NSs. Primerament, s’estudia la convergència del desenvolupament en sèrie de Taylor de l’EoS en potències de l'assimetria d’isospí. Seguidament, s’analitza l’exactitud dels resultats per matèria β-estable, la qual es troba a l’interior de les NSs, quan es calcula utilitzant el desenvolupament de Taylor de l’EoS. La relació entre la massa i el radi obtinguda integrant les equacions Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) també és estudiada. A causa de que les interaccions de Gogny de la família D1 no aconsegueixen donar NSs compatibles amb observacions astrofísiques, en aquesta tesi proposem dues noves forces de Gogny, anomenades D1M∗ i D1M∗∗, les quals poden donar, respectivament, NSs de 2 i 1.91 masses solars. Una altra part de la tesi es dedica a l’estudi de la transició entre l’escorça i el nucli, buscant la densitat a la qual la matèria uniforme al nucli és inestable contra fluctuacions de densitat. Ho estudiem amb dos mètodes, el mètode termodinàmic i el mètode dinàmic. Finalment, s’analitzen diverses propietats de les NSs, com són la relació entre la massa i el radi de l’estrella, les propietats de l’escorça, el moment d’inèrcia, així com la deformació deguda als corrents de marea (tidal deformability) que està relacionada amb l’emissió d’ones gravitacionals en sistemes binaris d’estrelles de neutrons.
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Rakreungdet, Worawarong. "Quantum Information Science with Neutral Atoms." Diss., The University of Arizona, 2008. http://hdl.handle.net/10150/194406.
Full textAbstract:
We study a system of neutral atoms trapped in a three-dimensional optical lattice suitable for the encoding, initialization and manipulation of atomic qubits. The qubits are manipulated by applied electromagnetic fields interacting with dipole moments of the atoms via light shifts, Raman transitions, Zeeman shifts, and microwave transitions. Our lattice is formed by three orthogonal one-dimensional lattices, which have different frequencies so that interference terms average to zero. This geometry allows considerable freedom in designing the component one-dimensional lattices, so that they provide not only confinement but also independent control in each dimension. Our atomic qubits are initialized from a laser-cooled atomic sample by Raman sideband cooling in individual lattice potential wells. We have demonstrated accurate and robust one-qubit manipulation using resonant microwave fields. In practice such control operations are always subject to errors, in our case spatial inhomogeneities in the microwave Rabi frequency and the light shifted qubit transition frequency. Observation of qubit dynamics in near real time allows us to minimize these inhomogeneities, and therefore optimize qubit logic gates. For qubits in the lattice, we infer a fidelity of 0.990(3) for a single pi-pulse. We have also explored the use of NMR-type pulse techniques in order to further reduce the effect of errors and thus improve gate robustness in the atom/lattice system. Our schemes for two-qubit quantum logic operations are based on controlled collisional interactions. We have experimented with two schemes in order to probe these collisions. The first involves manipulation of the center-of-mass wavepackets of two qubits in a geometry corresponding to two partially overlapping Mach-Zender interferometers. Unfortunately, this scheme has proven extremely sensitive to phase errors, as the wavepackets are moved by the optical lattice. The other scheme starts with two qubits in spatially separated traps, and utilizes microwaves to drive one or both qubits into a third trap in-between the two qubits. Once the wavepackets overlap, the collisions create a large energy shift which can be probed spectroscopically.
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Núñez, Reyes Dianailys. "Astrochimie expérimentale : cinétique des réactions neutre-neutre à basse température et pertinence pour la chimie des atmosphères planétaires et des nuages interstellaires." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0032/document.
Full textAbstract:
Les 50 dernières années ont été caractérisées par le développement rapide de l’astrochimie. Plus de 150 réactions entre espèces neutres ont déjà été étudiées aux basses températures qui sont celles du le milieu interstellaire et des atmosphères planétaires. Néanmoins, les constantes de vitesse, et la nature des produits, restent inconnus pour de nombreuses réactions potentiellement importantes pour caractériser ces milieux. Nous avons effectué des études cinétiques pour des processus réactifs, et non réactifs, entre des atomes dans un état électronique excité [C(1D), O(1D) et N(2D)] et plusieurs molécules stables afin de quantifier leur importance dans la chimie des atmosphères planétaires. Nous avons aussi étudié la réaction entre les atomes de carbone dans leur état électronique fondamental (3P) et l’eau, confirmant l’importance, pour certaines réactions avec barrière, de l’effet tunnel pour la réactivité à basse température. Les constantes de vitesse et les rapports de branchement pour ces processus ont été déterminés dans la gamme de température entre 50 et 296 K en utilisant un appareil CRESU, les atomes étudiés ont été produits par photolyse à l’aide d’un laser pulsé (PLP) et détectés par fluorescence induite dans l’ultraviolet sous vide (VUV LIF)The last 50 years have been characterized by the fast development of astrochemistry as a science. To date, more than 150 gas-phase neutral-neutral reactions have been investigated at low temperatures relevant to planetary atmospheres and in cold regions of the interstellar medium. However, the rate constants and nature of the products for many potentially important gas-phase processes remain unknown. We performed kinetic studies of reactive and non-reactive removal processes between electronically excited atoms [C(1D), O(1D) and N(2D)] with several molecules in order to quantify their importance in the chemistry of planetary atmospheres. Furthermore, we also investigated the reaction between carbon atoms in their ground electronic state (3P) with water, providing new evidence of a quantum mechanical tunnelling mechanism at low temperatures, which could play an important role in the chemistry of interstellar clouds. Rate constants and branching ratios for these processes were determined over the 50 - 296 K temperature range using a CRESU (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique Uniforme) apparatus coupled with pulsed laser photolysis (PLP) and vacuum ultraviolet laser induced fluorescence (VUV LIF)
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Palmer, Adam J. "A UV Free Source of Metastable Neon Atoms for Atom Lithography." Thesis, Griffith University, 2011. http://hdl.handle.net/10072/367006.
Full textAbstract:
A high flux metastable Neon atomic beam was designed and characterised. Atom
optical enhancement of the beam using a two-dimensional optical collimator, novel
two beam Zeeman slower and hexapole magnetic guide was performed to produce a
UV-free metastable flux of (4.35 × 109 ± 4 × 107) atoms s−1.
Investigations of several resists for neutral atom lithography were undertaken. A
quantitative investigation of the wetting properties of ethanethiol (ET) and dodecanethiol
(DDT) self-assembled monolayers (SAM’s) exposed to various metastable
dosages was carried out. A mechanism for the poor lithographic patterning using
ET was proposed and the negative contrast patterning observed for this SAM was
similar to those observed for bare gold substrates and were attributed to mechanical
pump oil (MPO) contamination resists.
Negative patterned resists were used to produce 7.5 μm iron dots on a silicon
substrate via neutral atom lithography. This scheme was found to be very robust
and free from the laser cooling issues of alternative direct depositional schemes. Numerical
simulations have shown that two dimensional arrays of magnetic nanodots
may be produced this way, paving the way for a magnetic storage option with a
density of " 0.1 Gbit mm−2.Thesis (PhD Doctorate)
Doctor of Philosophy (PhD)
School of Biomolecular and Physical Sciences
Science, Environment, Engineering and Technology
Full Text
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Engler, Hans. "A quasi-electrostatic trap for neutral atoms." [S.l. : s.n.], 2000. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=961535350.
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Razavi, Mohsen. "Long-distance quantum communication with neutral atoms." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2006. http://hdl.handle.net/1721.1/38313.
Full textAbstract:
Thesis (Ph. D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 2006.Includes bibliographical references (p. 132-138).
In this thesis, we develop quantitative performance analyses for a variety of quantum communication/computation systems that have the common feature of employing neutral atoms for storage/processing and photons for qubit transmission. For most of these systems, there is a lack of a precise performance analysis to enable a comparison between different scenarios from a top-level system standpoint. One main goal of this thesis is to fill that gap, thus providing quantum system designers with realistic estimates of system performance that can guide and inform the design process. For many applications in quantum communication and distributed quantum processing, we need to share, in advance, an entangled state between two parties. Thus, entanglement distribution is at the core of long-distance quantum communication systems. It not only includes generation and transmission of entangled states, but it also requires storing them for further processing purposes. Whereas the photons are the prime candidate for the former task, they are not appropriate for long-time storage and processing. Metastable levels in some alkali atoms, e.g., rubidium, are attractive venues for quantum storage. In this thesis, we study several basic quantum memory modules-all based on single trapped atoms in high-finesse optical cavities-and analytically evaluate how efficiently they can be loaded with (entangled) quantum states.
(cont.) We propose a non-adiabatic mechanism for driving off-resonant Raman transitions that can be used in loading trapped-atom quantum memories. Our method is more flexible than its adiabatic counterpart in that it allows use of larger cavities and a larger class of driving sources. We also describe two proposed implementations for long-distance quantum communication-one that uses trapped atoms as quantum memories and another that employs atomic ensembles for quantum storage. We provide, for the first time, a detailed quantitative performance analysis of the latter system, which enables us to compare these two systems in terms of the fidelity and the throughput that they achieve for entanglement distribution, repeater operation, and quantum teleportation. Finally, we study quantum computing systems that use the cross-Kerr nonlinearity between single-photon qubits and a coherent mode of light. The coherent beam serves a mediating role in coupling two weak single-photon beams. We analytically study this structure using a continuous-time formalism for the cross-Kerr effect in optical fibers. Our results establish stringent conditions that must be fulfilled for the system's proper operation.
by Mohsen Razavi.
Ph.D.
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Junior, Edson de Oliveira Mosman. "Aprisionamento magnético de um gás neutro de átomos de sódio para a realização da condensação de bose-einstein." Universidade de São Paulo, 2000. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-11112013-100434/.
Full textAbstract:
Para atingir o regime de condensação de Bose-Einstein (CBE) em gases de metais alcalinos são necessárias várias etapas: feixe desacelerado, aprisionamento magneto-óptico, aprisionamento magnético e por fim o resfriamento evaporativo. Como estamos interessados em atingir o regime de CBE precisamos nos preocupar com as várias etapas intermediárias. Neste trabalho apresentaremos a construção e caracterização de uma armadilha magnética para um gás de átomos neutros de sódio. O sistema optado por nós foi o \"folha de trevo\", com o qual conseguimos a seguinte configuração de campos magnéticos: 140 gauss de campo de fundo na direção axial, 117 gauss/cm de gradiente radial e 106 gauss/cm 2 de curvatura na direção axial. Para gerarmos esta configuração de campo e desligarmos estes campos em um tempo menor que um milisegundo foi necessária a construção de um sistema de chaveamento e controle que será descrito e caracterizado neste trabalho. Com este sistema em funcionamento observamos aproximadamente 10 8 átomos aprisionados e um tempo de 1 segundo. Além disso, observamos os átomos adaptando-se a diferentes formas de potenciais de aprisionamentoIn order to obtain Bose- Einstein condensation ( BEC ) in alkali gases several steps are needed : slowing beam , magneto- optical trapping , trapping magnetic and finally evaporative cooling . Since, we are interested in achieving BEC regime we need to consider about the various intermediate steps . In this work, we present the construction and characterization of a magnetic trap for a gas neutral atom of sodium. The system we chose was the \" clover leaf \" , with which we got the following configuration of magnetic fields : 140 gauss field background in the axial direction , 117 gauss / cm radial gradient and 106 gauss / cm 2 of curvature axial direction . For generating this field configuration and disconnecting these fields in a time of less than one millisecond required the construction of a switching system and control that will be described and characterized in this work. With this system, noted in about 10 8 trapped atoms and a time of 1 second. Besides, we observe the atoms adapting to different forms of potential imprisonment
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Norris, Ian. "Laser cooling and trapping of neutral calcium atoms." Thesis, University of Strathclyde, 2009. http://oleg.lib.strath.ac.uk:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=11540.
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Rosenkranz, Matthias. "Quantum simulations with neutral atoms in optical lattices." Thesis, University of Oxford, 2009. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.526110.
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Oliver, P. A. "A theoretical study of transitions in neutral and near-neutral atoms and ions." Thesis, Queen's University Belfast, 2010. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.517052.
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Mejri, Sinda. "Horloge à réseau optique à mercure neutre : détermination de la longueur d’onde magique." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066805.
Full textAbstract:
Une horloge à réseau optique combine les avantages de piégeage des horloges à ions et les horloges à atomes neutres. En effet cette configuration idéale permet de réaliser un régime de confinement fort comme le régime Lamb-Dicke tout en travaillant avec un grand nombre d’atomes. Contrairement aux horloges à ions une horloge à réseau optique nécessite des puissances de lasers importantes pour placer les atomes dans le régime Lamb-Dicke, ce qui induit généralement un décalage différentiel des niveaux d’horloge. Cependant le concept de la longueur d’onde magique a permis de supprimer, à premier ordre, les perturbations induites par le piège. Ce mémoire présente les dernières avancées de l’horloge à réseau optique à atomes de mercure du LNE-SYRTE. Dans ce mémoire on passe en revue les performances actuelles des différentes horloges optiques actuellement développées, l’accent est mis sur le concept d’horloge à réseau optique et sur les particularités de l’atome de mercure qui rendent de lui un excellent candidats pour la réalisation d’une horloge à réseau optique. La deuxième partie est consacrée à la caractérisation du piège magnéto-optique via un système de détection assez sensible, ce qui nous a permis d’évaluer la température des différents isotopes présents dans PMO ainsi que la mise en évidence d’un refroidissement sub-Doppler des isotopes fermioniques. Suit la réalisation du piégeage des atomes de mercure est une tache redoutable vu la gamme de longueurs d’ondes magiques prédites par la théorie (362±5 nm). La troisième partie présente les aspects expérimentaux de la réalisation et la mise en place de la source laser nécessaire au piégeage des atomes de mercure fonctionnant à la longueur d’onde magique prédite par la théorie. Suit d’une description de la cavité de surtension mise en place pour la réalisation du réseau optique. Tout ce travail a permis de réaliser la première spectroscopie de la transition 1S0 →3 P0 dans le régime Lamb-Dicke pour l’isotope 199Hg. Avec l’utilisation du système laser ultra-stable lié à la référence primaire du LNE-SYRTE, nous avons déterminé la fréquence centrale de la transition pour une large gamme de longueur d’onde et profondeurs du piège et l’analyse de ces mesures nous a permis de réaliser la première détermination expérimentale de la longueur d’onde magique, démontrons ainsi la faisabilité d’une horloge optique à atomes de mercure de haute exactitudeA lattice clock combines the advantages of ion and neutral atom based clocks, namely the recoil and first order Doppler free spectroscopy allowed by the Lamb-Dicke regime. This lattice light field shifts the energy levels of the clock transition. However a wavelength can be found where the light-shift of the clock states cancelled to first order. In this thesis, we present the latest advances in optical lattice clock with mercury atoms developed at LNE-SYRTE. After a review of the current performances of different optical clock are currently under development, we focus on the concept of optical lattice clock and the features of the mercury that make him an excellent candidate for the realization of an optical lattice clock achievement the uncertainty of the level of 10−17. The second part is devoted to the characterization of the mercury MOT, using a sensitive detection system, which allowed us to evaluate the temperature of different isotopes present in the MOT and have a good evidence of sub-Doppler cooling for the fermonic isotopes. The third part of this these, present the experimental aspects of the implementation and the development of the laser source required for trapping mercury atoms operating near the predicted magic wavelength. Finally, we report on the Lamb-Dicke spectroscopy of the 1S0 →3 P0 clock transition in the 199Hg atoms confined in lattice trap. With use of the ultra-stable laser system, linked to LNE-SYRTE primary frequency reference, we have determined the center frequency of the transition for a range of lattice wavelengths and different lattice depths. Analyzing these measurement, we have carried out the first experimental determination of the magic wavelength, which is the crucial step towards achieving a highly accurate frequency standard using mercury
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Yusuf, Mohd Nor bin Md. "The interaction of fast neutral atoms with metal surfaces." Thesis, University of Warwick, 1989. http://wrap.warwick.ac.uk/108040/.
Full textAbstract:
The interactions of fast neutral atoms (Hz , He, Ne, N2 and Ar) in the energy range of 200 eV to 7 keV on polycrystalline gold and lithium surfaces have been studied under UHV conditions. It was found that the majority of the secondary electrons formed in the interactions have low energy (1-3 eV), and the spectra have structure which shows no evidence of any significant effect of beam type and target temperature. The electrons are ejected into a solid angle around the surface normal in a "near cosine” angular distribution. With the aid of a thermistor-based absolute bolometer of new design, the secondary electron yield coefficient was found to increase linearly with the fast atom energy, and dependent on the projectile's atomic number the larger the value. The variation of the yield with angle of incidence θ1 deviates slightly from the sec (θ1) law, which suggests that the majority of the electrons are formed deep under the surface. In the step of collision with the gold surface, a small fraction of the fast neutral atoms are ionised, for which it is believed to be a result of an electron promotion mechanism. It is found that for the ionisation to occur the fast neutrals must have energy larger than a threshold of about 350 eV. In the case of the lithium surface, the fast atoms also cause ejection of neutral Li atoms and slow Li- ions (≈ 10 eV). A series of computer simulations of rainbow peak scattering of fast He atoms from a two atom unreconstructed clean Cu{lll} surface has been carried out using a Born- Mayer repulsive potential V(r) = A exp ( -br); a good fit with the experimental data can be achieved with A = 1805 eV and b = 4.14 A-1.
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Kawazome, Hayato. "Spectroscopic Study of Neutral Hydrogen Atoms in Helical Plasmas." Kyoto University, 2004. http://hdl.handle.net/2433/147427.
Full textAbstract:
Kyoto University (京都大学)0048
新制・課程博士
博士(エネルギー科学)
甲第10981号
エネ博第92号
新制||エネ||25(附属図書館)
UT51-2004-G828
京都大学大学院エネルギー科学研究科エネルギー基礎科学専攻
(主査)教授 近藤 克己, 教授 佐野 史道, 教授 前川 孝
学位規則第4条第1項該当
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Négréa, Daniel. "Proton-neutron pairing correlations in atomic nuclei." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00870588.
Full textAbstract:
The common understanding of proton-neutron pairing, whose fingerprints are currently investigated in N = Z nuclei, relies on Cooper pair mechanism and BCS-type models. In the present thesis we present an alternative approach which, contrary to BCS models, conserves exactly the particle number and the isospin. In this approach the ground state of N=Z nuclei is described as a condensate of alpha-like quartets built by two neutrons and two protons coupled to the total isospin T=0 and total spin J=0. The comparison with exact shell model calculations shows that the quartet condensation model (QCM) gives a very accurate description of pairing correlations in N=Z nuclei, much better than the BCS models. It is also shown that proton-neutron pairing and alpha-type condensation are important not only for N=Z nuclei but also for nuclei with excess neutrons. In the latter case the condensate of alpha-like quartets coexist with the condensate of the neutron pairs in excess relative to the N=Z isotope. Using the framework of QCM we have also studied the competition between the isovector and the isoscalar proton-neutron pairing in nuclei with N=Z. Our results indicate that the contribution of isoscalar pairing to the ground state pairing correlations is very small compared to the isovector pairing.
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Witham, Philip James. "Pinhole Neutral Atom Microscopy." PDXScholar, 2013. https://pdxscholar.library.pdx.edu/open_access_etds/1407.
Full textAbstract:
This work presents a new form of microscopy, the instrument constructed to demonstrate it, the images produced and the image contrast mechanisms seen for the first time. Some of its future scientific potential is described and finally, recent work towards advancing the method is discussed.
Many forms of microscopy exist, each with unique advantages. Of several broad categories that they could be grouped into, those that use particle beams have proven very generally useful for micro and nano-scale imaging, including Scanning Electron, Transmission Electron, and Ion Beam microscopes. These have the disadvantage, however, of implanting electric charges into the sample, and usually at very high energy relative to the binding energy of molecules. For most materials this modifies the sample at a small scale and as we work increasingly towards the nano-scale, this is a serious problem.
The Neutral Atom Microscope (NAM) uses a beam of thermal energy (under 70 meV) non-charged atoms or molecules to probe an atomic surface. For several decades scientists have been interested in this possibility, using a focused beam. Scattering of neutral atoms provides a uniquely low-energy, surface-sensitive probe, as is known from molecular beam experiments.
We have developed a new approach, operating with the sample at a close working distance from an aperture, the need for optics to focus the beam is obviated. The demonstrated, practical performance of this "Pinhole" NAM exceeds all other attempts by great lengths by many measures. The unique images resulting and contrast mechanism discoveries are described. The future potential for nano-scale resolution is shown.
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Roubin, Jean-Pierre. "Étude de l'injection d'atomes neutres rapides dans le tokamak T. F. R." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112194.
Full textAbstract:
Lors des expériences d'injection d'atomes neutres rapides dans le tokamak TFR, les élévations de température du plasma sont faibles et saturent à forte puissance. Ce fait amène à remettre en question le schéma classique du transfert de la puissance injectée au plasma thermique et à vérifier expérimentalement ses étapes successives. La transmission et la capture des faisceaux d'atomes neutres dans le plasma sont mesurées par des méthodes calorimétriques et les valeurs obtenues sont en bon accord avec les calculs classiques. Le confinement et la thermalisation des ions rapides sont ensuite étudiés par trois méthodes indépendantes:-l'analyse des atomes neutres rapides d'échange de charge quittant le plasma (un faisceau auxiliaire de neutres modulé permet des mesures résolues spatialement),-l'analyse des flux de neutrons produits lors de l'injection d'ions deutérium dans un plasma de deutérium,-la mesure des courants d'ions rapides non confinés à cause des modulations du champ magnétique toroïdal. Ces expériences montrent qu'un mécanisme non classique transporte les ions injectés les plus énergiques vers la périphérie du plasma. Ce phénomène limite la puissance que l'on peut coupler au centre du plasma et contribue à la détérioration du confinement de l'énergie. On établit alors les rôles respectifs des populations thermiques et non thermiques dans le bilan d'énergie du plasmaDuring neutral beam injection experiments on TFR, the increase of the plasma temperature appears to be weak and is saturating at high power. This observation leads to question the classical scheme of power coupling to thethermal plasma and tocheck experimentally its successive stepsheck experimentally its successive steps. First of all, the neutral beam transmission and capture in the plasma, measured by calorimetric methods, are in agreement with the classical calculations. Next the confinement and thermalization of the fast ions is reviewed by means of three different measurements:- charge exchange analysis of fast neutrals leaving the plasma (an auxiliary modulated neutral beam gives a spatially resolved measurement)- neutron flux analysis during injection of deuterium ions into a deuterium plasma- measurement of the fast ions trapped in the toroidal magnetic field ripples. These experiments show that a non-classical mechanism transports the most energetic ions towards the plasma periphery. This phenomenon then limits the overall power that can be effectively absorbed in the plasma centre and contributes to deteriorate the energy confinement. Finally, the respective role of thermal and non-thermal populations in the power balance is addressed
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Suresh, M. "Neutral and ionic atoms and molecules in femtosecond laser pulses." Thesis, Queen's University Belfast, 2005. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.421008.
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Bigelow, Alan W. "Energy Distribution of Sputtered Neutral Atoms from a Multilayer Target." Thesis, University of North Texas, 2000. https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc2657/.
Full textAbstract:
Energy distribution measurements of sputtered neutral particles contribute to the general knowledge of sputtering, a common technique for surface analysis. In this work emphasis was placed on the measurement of energy distribution of sputtered neutral atoms from different depths. The liquid Ga-In eutectic alloy as a sample target for this study was ideal due to an extreme concentration ratio gradient between the top two monolayers. In pursuing this study, the method of sputter-initiated resonance ionization spectroscopy (SIRIS) was utilized. SIRIS employs a pulsed ion beam to initiate sputtering and tunable dye lasers for resonance ionization. Observation of the energy distribution was achieved with a position-sensitive detector. The principle behind the detector's energy resolution is time of flight (TOF) spectroscopy. For this specific detector, programmed time intervals between the sputtering pulse at the target and the ionizing laser pulse provided information leading to the energy distribution of the secondary neutral particles. This experiment contributes data for energy distributions of sputtered neutral particles to the experimental database, required by theoretical models and computer simulations for the sputtering phenomenon.
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Laidler, Christopher I. "Application of microwave sidebands from an optically injected diode laser to atomic physics and the construction of a magnetic trap for neutral atoms." Thesis, Swansea University, 2013. https://cronfa.swan.ac.uk/Record/cronfa42839.
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31
Sajid, Muhammad [Verfasser]. "Magnetic quantum walks of neutral atoms in optical lattices / Muhammad Sajid." Bonn : Universitäts- und Landesbibliothek Bonn, 2018. http://d-nb.info/1170777864/34.
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32
Carcagnì, Leonardo. "Interfacing a trapped ion with neutral atoms and an optical cavity." Thesis, University of Cambridge, 2015. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.709372.
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33
Wieser, Martin. "Detection of energetic neutral atoms and its application to heliospheric science /." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://www.zb.unibe.ch/download/eldiss/05wieser_m.pdf.
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34
Wolf, Joschka [Verfasser]. "State-to-state chemistry with ultracold neutral Rb atoms / Joschka Wolf." Ulm : Universität Ulm, 2020. http://d-nb.info/1202515541/34.
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Asamura, Kazushi. "Study of energetic neutral atoms precipitating into the low-latitude upper atmosphere." 京都大学 (Kyoto University), 2000. http://hdl.handle.net/2433/181172.
Full text
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Kohfahl, Lars. "Two-photon Rydberg excitation of neutral atoms in optical dipole-trap arrays." Thesis, KTH, Tillämpad fysik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-208071.
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Xu, Gang. "Manipulation and quantum control of ultracold atoms and molecules for precision measurements." Access restricted to users with UT Austin EID, 2001. http://wwwlib.umi.com/cr/utexas/fullcit?p3038196.
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Lytle, Christian, and Christian Lytle. "Spectroscopy of Neutral Mercury in a Magneto-Optical Trap Based on a Novel Ytterbium Fiber-Amplified Cooling Laser Source." Diss., The University of Arizona, 2016. http://hdl.handle.net/10150/621471.
Full textAbstract:
In this dissertation I present experimental results obtained on the mercury optical clock project in the research group of Jason Jones at the University of Arizona. The project began in 2008 with the purpose of investigating the feasibility of neutral mercury as an optical clock species. The first series of investigations involved building the essential apparatus and scanning the doppler-broadened 6¹S₀ - 6³P₀ clock transition in ¹⁹⁹Hg. Here I present significant modifications to the cooling and trapping laser, improvements to the spectroscopy laser linewidth, and attempts to measure the 2-photon transition in ¹⁹⁹Hg. After previously demonstrating spectroscopy of the mercury clock transition using an optically-pumped semiconductor laser for the cooling and trapping source (OPSL), we replaced the OPSL with a a fiber-amplified ECLD system. We custom built a fiber amplifier to provide gain at 1015 nm, demonstrating the system can yield up to 5 W of signal power with excellent suppression of the ASE power. We find that the ASE is well suppressed by using a two-stage configuration and short sections of gain fiber. The linewidth of our original spectroscopy laser was over 10 kHz, which is unsuitable to resolve of sub-Doppler features. To enhance the performance of our spectroscopy system, we integrated faster feedback bandwidth using AOMs, and incorporated derivative gain into the system. This resulted in a feedback bandwidth for our spectroscopy laser of over 200 kHz. With this system, we demonstrate anactively stabilized linewidth of 525 Hz for our spectroscopy system. Using the upgraded cooling and spectroscopy laser systems, we demonstrate spectroscopy of the clock system and confirm temperature measurements derived from the transition linewidth. We also describe attempts to detect the recoil shift and 2-photon transition in neutral mercury.
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Vaucher, Benoit. "Theory and applications of ultracold atoms in optical superlattices." Thesis, University of Oxford, 2008. http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:2ad34b21-6f09-4d96-8750-7ee49a5a7e32.
Full textAbstract:
Optical lattices make it possible to trap and coherently control large ensembles of ultracold atoms. They provide the possibility to create lattice potentials that mimic the structure of solid-state systems, and to control these potentials dynamically. In this thesis, we study how dynamical manipulations of the lattice geometry can be used to perform different tasks, ranging from quantum information processing to the creation of diatomic molecules. We first examine the dynamical properties of ultracold atoms trapped in a lattice whose periodicity is dynamically doubled. We derive a model describing the dynamics of the atoms during this process, and compute the different interaction parameters of this model. We investigate different ways of using this lattice manipulation to optimise the initialisation time of a Mott-insulating state with one atom per site, and provide a scaling law related to the interaction parameters of the system. We go on to show that entangling operations between the spin of adjacent atoms are realisable with optical lattices forming arrays of double-well potentials. We study the creation of a lattice containing a spin-encoded Bell-pair in each double-well, and show that resilient, highly-entangled many-body states are realisable using lattice manipulations. We show that the creation of cluster-like states encoded on Bell-pairs can be achieved using these systems, and we provide measurement networks that allow the execution of quantum algorithms while maintaining intact the resilience of the system. Finally, we investigate the possibility to create a diatomic molecular state and simulate Fermi systems via the excitation to Rydberg levels of ground-state atoms trapped in optical lattices. We develop a method based on symbolical manipulations to compute the interaction parameters between highly-excited electrons, and evaluate them for different electronic configurations. We use these parameters to investigate the existence of diatomic molecular states with equilibrium distances comparable to typical lattice spacings. Considering the possibility to excite atoms trapped in an optical lattice to Rydberg levels such that the electronic cloud of neighbouring atoms overlap, we propose a model describing their interactions and compute its parameters. If such systems were realised, they would allow the simulation of Fermi systems at a temperature much below the Fermi temperature, thus enabling the observation of quantum phenomena hitherto inaccessible with current technology.
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Freeland, Riley Saunders. "Photoassociation spectroscopy of ultracold and Bose-condensed atomic gasses /." Full text (PDF) from UMI/Dissertation Abstracts International, 2001. http://wwwlib.umi.com/cr/utexas/fullcit?p3008328.
Full text
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Rasch, Jens. "(e,2e) processes with neutral atom targets." Thesis, University of Cambridge, 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.627562.
Full text
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Hughes, Patrick Phillip. "Efficient surface conversion for neutral atom detection." College Park, Md.: University of Maryland, 2007. http://hdl.handle.net/1903/7651.
Full textAbstract:
Thesis (Ph. D.) -- University of Maryland, College Park, 2007.Thesis research directed by: Dept. of Physics. Title from t.p. of PDF. Includes bibliographical references. Published by UMI Dissertation Services, Ann Arbor, Mich. Also available in paper.
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Houchati, Mohamed Ikbal. "Mobilité des atomes d'oxygène dans quelques oxydes pérovskites non stoichiométriques : synthèse, structure et dynamique de réseau." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S002.
Full textAbstract:
Dans cette thèse on s'intéresse à la synthèse de la phase T'-La₂CuO₄ via une série de réactions topotactiques. La réduction de la phase T-La₂CuO₄ par l'hydrure de calcium conduit à la formation d'une phase déficitaire en oxygène de type La₂CuO₃,₅, caractérisé par une alternance de coordination linéaire et planaire quadratique de Cu. L'oxydation topotactique à température modérée conduit à la formation de la phase T'-La₂CuO₄, homologue à la phase Nd₂CuO₄. Dans le cas des oxydes mixtes La₂₋ₓNdₓCuO₄, la substitution progressive d'ions de plus petite taille au lanthanide conduit à la formation de deux solutions solides, l'une de type T/O pour de faibles valeurs de x, l'autre de type T'. Le passage de la phase T vers la phase T' dans le système La₂₋ₓNdₓCuO₄ est obtenu pour une valeur de x > 0,5. L'accès à la synthèse la phase T' réalisé par une série de réactions topotactiques à température modérée, ouvre maintenant la possibilité de vérifier le concept d'expliquer les propriétés physiques entre l'ordre antiferromagnétique, conduction métallique et supraconductivité via « hole-doping » ou « electron-doping » pour les dérivés des cuprates ayant une structure T et T', et cela pour un même compose, le La₂CuO₄In this thesis we have studied the synthesis of T'-La₂CuO₄ phase by using a series of topotactic reactions. The reduction of T -La₂CuO₄ phase by calcium hydride leads to the formation of an oxygen deficient phase (La₂CuO₃,₅ type), characterized by alternating linear and quadratic planar coordination of Cu. Topotactic oxidation at moderate temperature leads to the formation of T' -La₂CuO₄ phase, homologous to the Nd₂CuO4 phase. In the case of mixed oxides La₂₋ₓNdₓCuO₄, the gradual substitution of smaller ions at the lanthanide site led to the formation of two solid solutions, one of T/O type for small values of x, the other of T' type. The transition from T phase to T' phase in the system La₂₋ₓNdₓCuO₄ was obtained for value of x > 0. 5. This possibility to obtain the T' phase by a series of topotactic reactions at moderate temperature allows to explore the relationships between antiferromagnetic order, metallic conduction and superconductivity through hole-doping or electron-doping for cuprates having a T and T' structure, at constant stoichiometry namely, La₂CuO₄
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Coates, Leighton. "Quasi laue neutron and atomic resolution x-ray diffraction of endothiapepsin." Thesis, University of Southampton, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.249945.
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Martinet, Guillaume. "Fragmentation d'agrégats de carbone neutres formés par collision atomique à haute vitesse." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008105.
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Mejri, Sinda. "Horloge à réseau optique de mercure neutre : Détermination de la longueur d'onde magique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00806792.
Full textAbstract:
Une horloge à réseau optique combine les avantages de piégeage des horloges à ions et les horloges à atomes neutres. En effet cette configuration idéale permet de réaliser un régime de confinement fort comme le régime Lamb-Dicke tout en travaillant avec un grand nombre d'atomes. Contrairement aux horloges à ions une horloge à réseau optique nécessite des puissances de lasers importantes pour placer les atomes dans le régime Lamb-Dicke, ce qui induit généralement un décalage différentiel des niveaux d'horloge. Cependant le concept de la longueur d'onde magique a permis de supprimer, à premier ordre, les perturbations induites par le piège. Ce mémoire présente les dernières avancées de l'horloge à réseau optique à atomes de mercure du LNE-SYRTE. dans ce mémoire on passe en revue les performances actuelles des différentes horloges optiques actuellement développées, l'accent est mis sur le concept d'horloge à réseau optique et sur les particularités de l'atome de mercure qui rendent de lui un excellent candidats pour la réalisation d'une horloge à réseau optique. La deuxième partie est consacrée à la caractérisation du piège magnéto-optique via un système de détection assez sensible, ce qui nous a permis d'évaluer la température des différents isotopes présents dans PMO ainsi que la mise en évidence d'un refroidissement sub-Doppler des isotopes fermioniques. Suit la réalisation du piégeage des atomes de mercure est une tache redoutable vu la gamme de longueurs d'ondes magiques prédites par la théorie (362±5 nm). La troisième partie présente les aspects expérimentaux de la réalisation et la mise en place de la source laser nécessaire au piégeage des atomes de mercure fonctionnant à la longueur d'onde magique prédite par la théorie. Suit d'une description de la cavité de surtension mise en place pour la réalisation du réseau optique. Tout ce travail a permis de réaliser la première spectroscopie de la transition 1S0 →3 P0 dans le régime Lamb-Dicke pour l'isotope 199Hg. Avec l'utilisation du système laser ultra-stable lié à la référence primaire du LNE-SYRTE, nous avons déterminé la fréquence centrale de la transition pour une large gamme de longueur d'onde et profondeurs du piège et l'analyse de ces mesures nous a permis de réaliser la première détermination expérimentale de la longueur d'onde magique, démontrons ainsi la faisabilité d'une horloge optique à atomes de mercure de haute exactitude.
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Hall, Christopher David. "Neutron diffraction and molecular dynamics studies of fluid halocarbons." Thesis, University of Liverpool, 1992. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.316495.
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Denning, Adam W. "Early Dynamics of Ultracold Neutral Plasmas." Diss., CLICK HERE for online access, 2008. http://contentdm.lib.byu.edu/ETD/image/etd2481.pdf.
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Martinez, Dorantes Miguel [Verfasser]. "Fast non-destructive internal state detection of neutral atoms in optical potentials / Miguel Martinez Dorantes." Bonn : Universitäts- und Landesbibliothek Bonn, 2016. http://d-nb.info/1122193831/34.
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Yan, Haiyang. "Applications of polarized helium-3 filters in neutron scattering." [Bloomington, Ind.] : Indiana University, 2008. http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&res_dat=xri:pqdiss&rft_dat=xri:pqdiss:3344613.
Full textAbstract:
Thesis (Ph.D.)--Indiana University, Dept. of Physics, 2008.Title from home page (viewed on Oct 8, 2009). Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 70-02, Section: B, page: 1098. Adviser: William Michael Snow.