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par Frédéric Chevy - 17 mars 2008

Alors que la théorie BCS de la supraconductivité postule que la superfluidité fermionique provient de l’appariement de particules de même masse et de spin opposés, une extension de cette théorie vise à comprendre les mécanismes de superfluidité lorsque les partenaires possèdent des masses différentes.

Nous développons actuellement une expérience de fermions ultra-froids de seconde génération qui permettra l’étude simultanée de deux espèces atomiques disctinctes, le lithium et le potassium en l’occurence. Ce choix d’atomes nous permettra d’aborder une grande diversité de situations physiques différentes, puisque les deux espèces possèdent des isotopes bosoniques et fermioniques stables. L’expérience utilisera une combinaison de piégeage magnétique et optique de façon à atteindre le régime de dégénerescence quantique du mélange.

Dispositif expérimental

Notre dispositif expérimental est conçu autour d’un double piège magnéto-optique à deux espèces capturant des atomes de lithium et potassium à partir d’un ralentisseur Zeeman (Lithium) et d’un piège magnéto-optique bidimensionnel (Potassium). Ce dispositif permet un chargement de 5x10^9 atomes de lithium et 8x10^9 atomes de potassium [1].

Les atomes sont ensuite déplacés à l’aide d’un "tapis-roulant" magnétique [2] jusqu’à une cellule auxiliaire où le refroidissement par évaporation aura lieu.

Solid state laser for Lithium

En partenariat avec le groupe de J. Vigué à l’Université de Toulouse, nous avons développé une nouvelle source laser opérant à la longueur d’onde du Lithium. Son principe est fondé sur le doublage d’un laser Vanadate à 1340 nm et peut atteindre une puissance de 800mW à 671 nm [5].

Photoassociation de molécules LiK*

Nous avons entamé une étude de la photoassociation de molécules hétéronucléaires de LiK dans l’état électronique excité. Ces mesures complémentaires de celles réalisées sur les jets moléculaires [3,4], permettent une caractérisation précise des états faiblement liés du potentiel moléculaire [6].

[1] A. Ridinger, S. Chaudhuri, T. Salez, U. Eismann, D. Rio Fernandes, D. Wilkowski, F. Chevy, C. Salomon, Large atom number dual-species magneto-optical trap for fermionic 6Li and 40K atoms, arXiv:1103.0637

[2] M. Greiner, I. Bloch, T. W. H¨ansch, and T. Esslinger. Magnetic transport of trapped cold atoms over a large distance, Phys. Rev. A, 63 031401 (2001).

[3] E. Tiemann, H. Knöckel, P. Kowalczyk, W. Jastrzebski, A. Pashov, H. Salami and A. J. Ross, Coupled system a 3Σ+ and X 1Σ+ of KLi : Feshbach resonances and corrections to the Born-Oppenheimer approximation, Phys. Rev. A 79, 042716 (2009)

[4] H. Salami, A. J. Ross, P. Crozet, W. Jastrzebski, P. Kowalczyk and R. J. Le Roy, A full analytic potential energy curve for the a 3sigma+ state of KLi from a limited vibrational data set J. Chem. Phys. 126, 194313 (2007)

[5] U. Eismann, F. Gerbier, C. Canalias, A. Zukauskas, G. Trénec, J. Vigué, F. Chevy, C. Salomon An all-solid-state laser source at 671 nm for cold atom experiments with lithium, arXiv:1103.5841

[6] A. Ridinger, S. Chaudhuri, T. Salez, D. Rio Fernandes, N. Bouloufa, O. Dulieu, C. Salomon, F. Chevy, Photoassociative creation of ultracold heteronuclear 6Li40K* molecules, arXiv:1108.0618

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