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Propositions de thèses 2012

Force de Casimir entre nano-objets

Des miroirs placés dans le vide réfléchissent les fluctuations quantiques du vide et subissent une force de pression de rayonnement. La manifestation la plus connue de cette pression du vide est la force de Casimir apparaissant entre deux miroirs formant une cavité de Fabry-Perot. Cette force, bien que faible, est aujourd’hui mesurée avec une bonne précision. L’effet Casimir connaît en ce moment un intérêt important en nanophysique. En outre, la force de Casimir pourrait affecter le fonctionnement des systèmes microélectromécaniques (MEMS) et, plus généralement, de tous les objets contenant des éléments à des distances micrométriques et nanométriques. D’un point de vue plus fondamental, les miroirs permettent de sonder les propriétés du vide quantique, tandis que les mesures à haute précision de la force de Casimir et la comparaison avec des modèles théoriques précises permettent de tester la gravité newtonienne à courte distance.

Dans ce stage nous proposons d’élargir les travaux antérieurs sur l’effet Casimir à l’étude des nano-objets. La thèse portera sur l’évaluation de l’effet Casimir entre une surface (éventuellement nano-structurée) et un nano-objet. Ce dernier peut être une nanosphère, une nanoparticule ou un ensemble d’atomes ou de molécules. Par rapport aux miroirs massifs, ces nano-objets constituent des sondes complémentaires du champ du vide. Ils seront particulièrement bien adaptés pour tester des effets susceptibles intervenir dans la conception de différents types de nanomachines, par exemple l’influence de la géométrie de la surface sur la force de Casimir ainsi que des effets dynamiques liés au mouvement des objets.

Réflexion quantique de l’antihydrogène sur une surface matérielle