Nanometric cavity of cesium vapour : hight resolution spectroscopy and van der Waals surface interaction
Cavité nanométrique de vapeur de Césium : spectroscopie à haute résolution et interaction de surface de type van der Waals
Résumé
We report on different spectroscopic experiments in an ultra thin vapour cell for thickness from 30 to 1300 nm. We present optical response of the D1 Cs line function of cell thickness along transmission and reflection. The attractive van der Waals interaction between atom surface with spatial resolution is observed and we propose a theoretical model taking into account the multiple reflections of the fluctuating dipole moment. The excited level Cs(6D3/2) is populated by different techniques by two photons for thickness less than 100 nm. We also present an investigation of a possible level crossing induced between repulsive potential (by this coupled level with the surface) and attractive one (the non coupled 6D5/2 level) for an estimated distance to the surface of 5 nm.
Cette thèse expose différentes expériences de spectroscopie dans des cellules de vapeur ultra minces d'épaisseurs comprises entre 30 et 1300 nm. Nous présentons la réponse optique en transmission et en réflexion de la transition D1 du Cs en fonction de l'épaisseur. Elle est transitoire car induite par le confinement des atomes entre les parois. L'interaction de van der Waals attractive entre atome et surface résolue avec la distance est observée et nous proposons un modèle théorique d'interaction avec deux parois utilisant les réflexions multiples du dipôle atomique fluctuant. Le niveau de Cs(6D3/2) est peuplé par différentes techniques à deux photons pour des épaisseurs inférieures à 100 nm. Nous présentons aussi une investigation du croisement des potentiels répulsif (de ce niveau résonnant avec la surface de saphir) et attractif (du niveau 6D5/2 non résonnant) pour une distance à la surface estimée à 5 nm.
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