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Sélection de potentiels moléculaires de lHélium.
Séminaire interne du groupe Atomes froids
Vendredi 29 novembre 2002
Jérémie Léonard, Allard Mosk, Matt Walhout,
Tobias Müller, Michèle Leduc, Claude Cohen
Tannoudji.
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Introduction
23S1 23PJ
kT
23S1 23S1

• Approximation de Born-Oppenheimer
• Grandes distances / Courtes distances

3
Etats électroniques des paires datomes (1)
Etat initial 23S1 23S1
Atome1
S11 L10 3 états
Atome2
S21 L20 3 états
3?3 9 états électroniques a priori
Piège magnétique gt paire de bosons polarisés gt
1 seul état électronique 5?g
4
Longueur de diffusion
Variations autour du potentiel de Stärk et Meyer
15 états liés
14 états liés
a16nm
Expérience à 2 photons accessible avec 1 laser
1 (ou 2) AOM
a 5 nm 8 nm 16 nm

• Niveau v14 à - 290 MHz
• - 77 MHz
• - 14 MHz

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Etats électroniques des paires datomes (2)
Etat final 23S1 23PJ0,1,2
Atome1
S11 L10 3 états
Atome2
S21 L21 3? 3 états
3?9 27 états
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Interactions longues distances
Structure fine dans lhélium 23P
spin-orbite et spin-spin (He 23PJ)
a et b avec J2 ?J1 2.2911759 GHz J1
?J0 29.6169509 GHz
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Diagonalisation du hamiltonien

• Hamiltonien non diagonal dans la base 
  atomique 
• Diagonalisation Changement de base vers une
  base  moléculaire 
• Cas de Hund

Symétrie u/g gt par rapport au centre de symétrie
de la molécule H diagonal par bloc avec 2 blocs
27?27
1)
2)
gt H diagonal par bloc, chaque bloc
correspondant à une valeur de ? (?0,1,2,3)
Symétrie /- pour les états ?0 par rapport à
un plan contenant laxe moléculaire gt
restriction de H à ?0 se sépare en 2 blocs
correspondant à 0 et 0-
3)
Résultat matrices 6 ? 6 maxi à diagonaliser gt
 Mathematica 
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Résultats
17 potentiels accessibles depuis 5?g
Règles de sélection g ? u
23S1 23P0
23S1 23P1
23S1 23P2
9
Potentiels purement grande portée exemple du
sous-espace 0u
23S1 23P0
23S1 23P0
23S1 23P2
10
Etats liés du puits 0u
23S123P0
Manip
Mesures à 10 MHz
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Amélioration de la connaissance des potentiels?
Spectroscopie des raies du puits 0u gt mesure
de C3 , ?
gt Précision requise ? 1 MHz

• Asservissement sur raie atomique
• AOM, EOM

Sont négligés dans notre modèle
C6 Typiquement (i.e. pour les alcalins) C6/R6
lt 1 ? C3/R3 pour R gt 50 a0
Effets de retard pour Na2 C3 effectif
affecté de 0.5
Corrections à lapprox. Born-Oppenheimer
gt Collaboration avec P. van der Straten (Utrecht)
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Curiosité sur D0
Désaccord 0 ? D0 à 5 ou 10 MHz près
Intensité Isat/10 Temps d exposition 30 ms
à résonance, 103 photons absorbés par atome
?
Densité 1013 at/cm3 T20?K
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La manip les projets

• Affiner les mesures des raies moléculaires
  proches de D0
• Confirmer (et comprendre) la  curiosité  au
  voisinage de D0

?
Asservissement sur la raie atomique AOM gt
meilleure précision

• Installer un deuxième faisceau de
  photoassociation
• gt photoassociation à 2 photons
• Calculs des facteurs de Franck Condon
  favorables

• Installer un détecteur dions dans la cellule
• Premiers tests en cours dans lenceinte à vide
  côté source
• gt processus de désexcitation des molécules?