Rotations d'un condensat de Bose-Einstein - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2004

Rotations of a Bose-Einstein condensate

Rotations d'un condensat de Bose-Einstein

Résumé

This thesis
manuscript presents experimental results on rotating Bose-Einstein
condensates. Due to the condensate's coherence, rotation generally
involves phase singularities called vortices. The isolation and
observation of a single vortex line have enabled the study of its
dynamics in an elongated condensate. The equilibrium shape of the
vortex line as well as its evolution on long time scales were
characterized. The vibrations of the line were shown to influence
the damping of surface modes. The fast rotation limit was also
studied. For intermediate rotation speeds, it is characterized by
a large number of vortices arranged in a so-called Abrikosov
lattice. For higher rotation speeds, different phases are expected
depending on the shape of the trapping potential. This limit was
studied in the case of an hybrid potential containing a small
quartic term. We have identified the rotating clouds by various
methods, revealing original properties. The observation of such
clouds is the first step to a possible future observation of
strongly correlated states close to the fractional quantum Hall
regime.
Ce mémoire de thèse présente les résultats d'un série
d'expériences sur des condensats de Bose-Einstein en rotation. Du
fait de la cohérence d'un condensat, la rotation s'introduit
généralement sous la forme de singularités de phase appelées
vortex. L'isolation et l'observation d'une unique ligne de vortex
ont permis d'étudier sa dynamique dans un condensat allongé. La
forme d'équilibre de la ligne de vortex ainsi que son évolution
sur des échelles de temps longues ont été caractérisées. Par leur
effet sur l'amortissement des modes de surface, les modes de
vibration de la ligne ont été mis en évidence. La limite des
rotations rapides a également été étudiée. Pour des vitesses de
rotation intermédiaires, elle est caractérisée par un grand nombre
de vortex arrangés en réseaux d'Abrikosov. Pour des vitesses
encore plus grandes, différentes phases sont attendues selon la
forme du potentiel. Cette limite a été étudiée dans le cas d'un
potentiel hybride contenant un petit terme quartique. Les nuages
en rotation, que nous avons caractérisés par plusieurs méthodes,
se révèlent avoir un comportement original. Leur observation
constitue un premier pas vers celle de phases corrélées proches du
régime Hall quantique fractionnaire.
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Dates et versions

tel-00005961 , version 1 (26-04-2004)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00005961 , version 1

Citer

Vincent Bretin. Rotations d'un condensat de Bose-Einstein. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00005961⟩
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