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Capteurs basés sur le pompage optique de l’hélium-4 métastable

Instrumentation Physique atomique et moléculaire Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

La détection de champs magnétiques de très faible amplitude ouvre des nouvelles possibilités en imagerie médicale, géophysique et analyse chimique, entre autres. Les magnétomètres à pompage optique détiennent actuellement les records de justesse et bas-bruit en mesure magnétique [1]. Notre laboratoire travaille sur la magnétométrie à pompage optique d’ensembles thermalisés d’atomes d’hélium 4 en état métastable (un spin un électronique). Ces dernières années nous avons développé et qualifié la toute dernière génération de magnétomètres spatiaux, qui ont été mis en orbite fin 2013 par l’ESA et le CNES [2].

Nous nous intéressons maintenant à d’autres effets magnéto optiques de l’hélium métastable. En effet, le dichroïsme et la birefringence ont été observés sur l’hélium dès les premières expériences de pompage optique [3] mais, contrairement au cas des alcalins[4], les régimes non linéaires accessibles grace aux lasers ont été très peu étudiés. Ces régimes ouvrent des possibilités intéressantes pour la réalisation de nouveaux types de capteurs audelà des magnétomètres, capteurs qui seraient susceptibles d’adresser un plus large eventail d’applications industrielles.

Nous cherchons un candidat postdoc motivé pour travailler à la fois sur la comprehension de ces effets et sur leur mise en œuvre pour réaliser des capteurs ultra-précis. Le candidat doit être docteur en physique, idéalement avec des bases solides en physique atomique et/ou des lasers. Notre laboratoire est bien équipé et, au delà de son encadrement scientifique, le postdoc sera épaulé dans son travail par des ingénieurs experts en optique, développement électronique, matériaux magnétiques et simulations.

[1] Kominis et al., Nature 422 (2003)

[2] http://smsc.cnes.fr/SWARM

[3] Laloë, Leduc, Minguzzi, Journal de Physique, 30 (1969)

S. Pancharatnam, J. Phys. B: At. Mol. Phys. 1 (1968).

[4] Budker et al., Rev. Mod. Phys. 74 (2002)

Laboratoire

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Laboratoire Capteurs Innovants
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