Confinement d'Ions et Manipulation Laser - Responsable : Caroline Champenois
L’activité de l’équipe repose sur la manipulation et le contrôle d’ions confinés en piège radiofréquence par leur interaction avec des lasers. Les applications de nos expériences concernent aussi bien la métrologie des fréquences optiques que le contrôle de la dynamique et de l’équilibre d’un large échantillon refroidi que l’on peut alors considérer comme un plasma non neutre.
Pour cela les membres de l’équipe développent plusieurs montages expérimentaux impliquant des pièges et des lasers conçus au laboratoire :
Un laser Ti:Sa, construit au laboratoire pour exploiter la transition optique ultra-fine des ions calcium à 729 nm, sert de référence locale à un peigne de fréqueunce optique qui nous permet d’asservir en phase plusieurs lasers et de bientôt comparer nos mesures à la référence de fréquence délivrée par REFIMEVE ;
La cohérence de phase entre 3 lasers de longueur d’onde très différentes est exploitée dans un processus de piégeage cohérent de population à 3 photons qui donne lieu à une raie noire référencée sur une transition dipolaire magnétique à 1.8 THz (voir : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02064988)
Pour nos études basées sur des nuages d’ions, nous avons construit deux expériences:
TADOTI, dont une des caractéristiques principales est de permettre le confinement dans des pièges linéaires de géométries différentes est le siège des études de métrologies des fréquences.
GiantMol a pour but d’utiliser un nuage d’ions refroidis par laser pour détecter la passage d’une molécule chargée. Un tel dispositif trouve son intérêt pour la détection de molécules de 1 MDa ou plus, telles que des protéines ou des virus, pour lesquelles il n’existe pas d’alternative non destructice fonctionnant à température ambiante (MDa= mégaDalton ou un million de masses atomiques) (voir https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03133670).
