Rare gas metastable atom scattering on microstuctured or nanostructured surfaces and atom optics.
Collision d'un atome métastable de gaz rare sur une surface nano ou micro-structurée et optique atomique.
Résumé
In this thesis, we demonstrated exothermal and endothermal transitions between metastable levels 3P_2 and 3P_0 of rare gas atoms scattering with a solid surface. A source using the metastability exchange collision process within a supersonic beam enabled us to observe both atom diffraction by a nanoslit grating and Zeeman transitions of 3P_2 level atoms scattered by a micrometric copper grating in presence of an external magnetic field. The calculation from spectroscopic data of van der Waals interaction between an argon atom in 3P_2 level and a conducting planar solid revealed a scalar and a quadrupolar part. This latter part modifies the atomic sublevels scheme near the surface. A model of sudden evolution then predicts a transition probability which order of magnitude agrees with the experiment.
Dans cette thèse, on a montré l'occurrence de transitions exothermiques et endothermiques entre les niveaux métastables 3P_2 et 3P_0 dans la collision d'atomes de gaz rare avec une surface solide. Le développement d'une source d'atomes métastables utilisant le processus d'échange de métastabilité au sein d'un jet supersonique a permis ensuite d'observer la diffraction par un réseau de nanofentes, puis, dans une expérience de collision sur un réseau micrométrique en Cuivre en présence d'un champ magnétique externe, d'observer des transitions Zeeman au sein du niveau 3P_2. Le calcul, à partir des données spectroscopiques, de l'interaction de van der Waals entre un atome d'argon métastable dans l'état 3P_2 et une surface conductrice plane a révélé outre une partie scalaire, une partie quadrupolaire modifiant l'énergie des sous niveaux au voisinage de la surface. Un modèle d'évolution soudaine prédit alors une probabilité de transition dont l'ordre de grandeur est en accord avec l'expérience.
Domaines
Physique Atomique [physics.atom-ph]
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