|
Contexte de l'expérience
|
|
|
Localisation d'Anderson
Nous avons effectué notre stage tutoré à l'INLN (Institut Non Linéaire de Nice) sous la direction de M. Robin Kaiser.
Le but de notre projet est d'étudier une manipulation d'atomes froids qui a pour objectif final d'observer la localisation d'Anderson.
|
|
Photographie d'un gaz d'atomes piégés
|
Photographie de la manipulation
|
La localisation d'Anderson, aussi connue sous le nom de localisation forte (strong localization), est l'absence de diffusion des ondes dans un milieu désordonné (gaz d'atomes par exemple). C'est Philip Warren Anderson qui donna son nom à ce phénomène.
P. W. Anderson est un physicien américain né le 13 décembre 1923 à Indianapolis. Il effectua toutes ses études supérieures à l'université de Harvard entre 1939 et 1949. Il dut les interrompre momentanément pour participé à l'effort de guerre pendant lequel il construit des antennes radios en tant qu'ingénieur pour le compte de la Navy. En 1945, il poursuivit ses études pour finalement soutenir sa thèse en 1949. Il fut professeur dans plusieurs universités tout au long de sa carrière.
C'est en 1958 que ses recherches lui ont permis de démontrer qu'il serait possible de localiser un électron à l'intérieur d'un semi-conducteur, c'est-à-dire de le piéger dans un espace réduit.
On découvre dans les années 1980 que la localisation d'Anderson est un phénomène qui peut se généraliser à tous types d'ondes: acoustiques, électromagnétiques...
Ce n'est que le 12 Juin 2008 que l'équipe de l'institut optique supervisée par Alain Aspect et Philippe Bouyer a visualisé pour la première fois l'immobilisation d'atomes placés dans un faible désordre.
Requis pour l'observation de la localisation
Pour localiser les atomes, il est nécessaire d'annuler le coefficient de diffusion.
 avec D le coefficient de diffusion.
|
(1)
|
Si on veut bloquer la diffusion, il faut que kl~1.
Or k peut se décomposer de la sorte: 
On peut alors récrire D tel que:
|
(2)
|
On est contraint sur la longueur d'onde (celle du laser) donc on doit modifier l, le parcours moyen de la lumière.
Le parcours moyen de la lumière peut s'écrire comme: 
où n est la densité et 
Il est donc clair que pour avoir kl~1, il faut qu'à un facteur près 
Pour satisfaire cela, on doit monter à des densités de l'ordre de n=1014Atomes/cc
Pour ce faire, le gaz d'atomes peut être comprimé à l'aide d'un piège magnéto-optique qui met en jeu divers processus dont le but est de confiner ce gaz.
[1] Anderson Philip Warren
[2] Anderson Loaclization
[3] « Stoppés net par un soupçon de désordre »
|
|
|
