VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
3.1. PIÈGE DE PAUL LINÉAIRE 61
Fig. 3.1 – Cliché du piège de Düsseldorf à barreaux zonés, on distingue sur chaque cylindre
en cuivre 3 zones correspondant au piègeage transverse pour la zone centrale et le piégeage
longitudinal pour les extrémités. Cliché extrait de la thèse de U. Fröhlich avec l’aimable
autorisation du Prof. Stephan Schiller
2.4 page 42), est plus élevé et d’autre part que l’on dispose de huit électrodes potentiellement
indépendantes qui peuvent aussi remplir le rôle d’électrodes de compensation.
Dans le cas de la chimie des molécules froides une technique de refroidissement permet de ne
pas avoir à refroidir par interaction laser toutes les espèces présentes : dans le refroidissement
dit ”sympathique” une seule espèce interagit avec la lumière et grâce à l’interaction coulombienne
c’est l’ensemble des ions présents qui perd de l’énergie [102] [103]. Le seul critère pour
son application porte sur la stabilité des diverses espèces dans le piège de Paul linéaire : la
gamme des facteurs q doit être à peu près contenue dans la zone de stabilité. Comme q ∝ e
m ,
une espèce peut être refroidie sympathiquement par une autre pour peu que leurs rapports
charge sur masse ne soient pas trop différents. Cette méthode de refroidissement a l’avantage
de ne pas dépendre de la structure des niveaux, des moments électriques et magnétiques de
l’espèce. Le refroidissement de particules très légères comme les positons [104] ou de grandes
molécules organiques [105], pour lesquelles il n’existe pas de techniques de refroidissement
par interaction directe a pu être démontré. Ces deux exemples donnent par ailleurs la gamme
de masse (de 1 à 12400 u.a.) des espèces qui ont été refroidies sympathiquement [106]. Cette
technique est suffisament efficace pour atteindre le régime cristallin [107] et permet de produire
des cristaux à plusieurs espèces. On observe alors une structure en cylindres autour
de l’axe, chaque cylindre correspondant à une espèce dont la position dépend du paramètre
e2 m . Ce paramètre pondère la raideur du potentiel transverse de sorte que plus ce paramètre
est fort (en pratique plus la masse est faible) et plus l’espèce est proche du centre [108]. La
fluorescence de l’espèce refroidie permet de prendre des clichés de l’echantillon. En comparant
ces images à celles générées à partir de simulations numériques, il est possible d’extraire la
composition du milieu et sa température [101].
Concernant l’augmentation de la densité du régime cristallin, on sait d’après l’équation 2.8,
qu’elle est bornée supérieurement par nmax. On aura donc intérêt à rendre ce paramètre aussi
grand que possible. Rappelons que
nmax ∝ q 2 ω 2 RF