Listing 1 - 9 of 9 |
Sort by
|
Choose an application
Choose an application
Les physiciens savent produire des gaz à quelques milliardièmes de degrés au-dessus du zéro absolu. Les méthodes de refroidissement s’appliquent non seulement aux atomes mais aussi aux ions et aux molécules. Ce domaine de recherche a été couronné deux fois par le prix Nobel. Il s’est extraordinairement enrichi depuis que l’on sait faire varier à volonté les interactions entre les particules et piéger celles-ci avec des pinces optiques ou dans des réseaux optiques à la géométrie ajustable. On édifie ainsi des cristaux artificiels formés d’atomes ou de molécules qui peuvent simuler la structure de la matière et élucider certaines de ses propriétés magnétiques, avec la perspective d’expliquer un jour la supraconductivité à haute température. Le phénomène d’intrication quantique est à la base de nouveaux dispositifs pour le stockage et la transmission de l’information quantique. Des progrès spectaculaires sont constamment enregistrés en métrologie. Ainsi des horloges à atomes ou à ions ultrafroids mesurent le temps à mieux qu’une seconde sur la durée de l’Univers. Des gravimètres et gyromètres industriels d’un type nouveau améliorent la sensibilité de la sismologie et la navigation dans l’espace. En outre, l’extrême précision des mesures permet de tester les lois fondamentales de la physique, par exemple l’électrodynamique quantique, l’invariance de Lorentz ou les éventuelles variations des constantes fondamentales. Le domaine des particules ultrafroides rejoint aujourd’hui ceux de la matière condensée, de la chimie et même de la cosmologie. Robin Kaiser est directeur de recherche CNRS à l’Institut de physique de Nice à l’université de la Côte d’Azur. Michèle Leduc est directrice de recherche CNRS émérite au Laboratoire Kastler-Brossel à l’École normale supérieure à Paris. Hélène Perrin est directrice de recherche au Laboratoire de physique des lasers à l’université Sorbonne Paris Nord.
Choose an application
Franse letterkunde --- Letterkunde --- Littérature --- Littérature française --- 84 (Perrin, H. 7.03 = 393)
Choose an application
Choose an application
In deze thesis geven we een theoretische studie van de oppervlakte- en de grensvlakfysica van ultrakoude gassen met speciale aandacht voor Bose-Einstein condenaten (BEC). In het eerste hoofdstuk van de thesis geven we een algemene methode waarmee de statica, en voor sommige gevallen ook de dynamica van ultrakoude gassen kunnen bestudeerd worden bij temperatuur nul. We troffen een oneindige ontaarding van de grondtoestand aan voor homogene BEC mengelingen wanneer de relative interactieparameter K, die proportioneel is aan de koppelingsconstante voor de interacties tussen de twee gassen, voldoet aan de relatie K=1. Door een vergelijking met fermionische mengelingen werd het punt K=1 geïdentificeerd als een kritisch punt. In hoofdstuk 3 geven we een formele definitie van de exces energie voor mengelingen van BEC gassen waarop we ons verder baseren bij het definitiëren van de grensvlak- en oppervlaktespanning. Vervolgens presenteren we perturbatieve berekeningen die ons leiden tot analytische uitdrukkingen voor de grensvlakspanning en de oppervlaktespanning voor een BEC gas nabij een harde en een zachte wand; deze uitdrukkingen worden gebruikt doorheen de rest van het werk. Het belangrijkste resltaat is vervat in hoofdstuk 4 waar we de wetting faseovergangen van BEC mengelingen nabij harde en zachte wanden bespreken. Voor willekeurige waarden van het oppervlakteveld L2/L1 (met L1 and L2 de helingslengten van fase 1 en 2 respectievelijk), zal een faseovergang van partiële naar complete wetting onvermijdelijk zijn wanneer we het kritisch punt K=1 naderen. In het geval van harde opsluitingswanden is deze overgang van eerste orde bij coëxistentie en we vinden wederom de bijzondere eigenschap dat voor het systeem oneindig ontaard is bij de faseovergang. Immers, alle mogelijke geadsorbeerde lagen kunnen bestaan bij dezelfde energie. Bovendien ontdekten we dat de eerste-orde overgang bij coëxistentie zich verderzet weg van coëxistentie als een tweede-orde overgang. We geven exacte analytische resultaten voor de fasediagramma's. Wanneer we daarentegen zachte, in plaats van harde wanden gebruiken, treffen we zowel eerste- als tweede-orde overgangen aan bij coëxistentie. Bovendien is het systeem met zachte wanden volledig bepaald door slechts één bijkomende parameter, die, door geschikte aanpassing, toelaat het wetting gedrag voor harde wanden te recupereren. De wetting overgang voor BEC mengelingen nabij harde wanden werd dan verder uitgewerkt in hoofdstuk 5 door middel van een studie van de grensvlakpotentiaal V(l) dewelke een functie is die een configuratie met geadsorbeerde laag van dikte l spiegelt op zijn exces energie. We concluderen dat het grensvlak en de harde wand interageren via korte-dracht interacties daar (in bijna alle gevallen), de grensvlakpotentiaal exponentieel snel convergeert met l wanneer l groot is. We treffen ook zowel numeriek als analytisch de oneindige ontaarding aan voor wetting bij coëxistentie. Exacte resultaten voor zwak ontmengde BEC gassen laten ons toe een berekening te maken van de lijnspanning. Hoofdstuk 6 is volledig gewijd aan de correcties op de gemiddelde-veld resultaten voor mengelingen van ultrakoude gassen nabij harde wanden en bij eindige temperatuur. Zo vonden we ondermeer bij temperatuur nul dat de dichtheid van de deeltjes buiten het condensaat (de depletie), nul wordt nabij een harde wand. Daarentegen is die dichtheid hoger dan in de bulk voor hoge temperaturen. Verder, door gebruik van een hydrodyamische aanpak bekwamen we uitdrukkingen voor de temperatuursafhankelijkheid van de grensvlakspanning voor ultrakoude gassen. Voor het geval van BEC mengelingen is de temperatuursafhankelijkheid slechts zeer zwak. Eveneens stellen we fasediagramma's op die Bose mengelingen beschrijven bij eindige temperatuur. Het derde deel van de thesis handelt over mengelingen met fermionen. In analogie met de BEC mengelingen vonden we in hoofdstuk 7 een voorlopig fasediagramma voor fermion-boson mengelingen en bekwamen we een uitdrukking voor de fermion-boson grensvlakspanning. Tenslotte bestuderen we in hoofdstuk 8 de transporteigenschappen van het grensvlak gevormd tussen een normale en een supervloeibare fase zoals men die recentelijk observeerde in experimenten met gepolarizeerde fermionische gassen. We troffen een rijk botsingsgedrag aan voor normale deeltjes die op het grensvlak invallen. Bijvoorbeeld, niet enkel Andreev reflectie maar ook normale speculaire reflectie speelt een belangrijke rol. Desalniettemin heeft de brede waaier aan botsingsmogelijkheden amper invloed op onze belangrijkste bevinding: de thermische conductiviteit van het grensvlak daalt exponentieel sterk als functie van 1/T voor dalende temperatuur T. Betreffende de mogelijke perspectieven van dit werk, werd in hoofdstuk 4.4 geargumenteerd dat, door gebruik te maken van de recente vorderingen in de experimentele studie van ultrakoude gassen, het mogelijk is om de wetting bij Bose mengelingen te realizeren. Meer in het bijzonder kan men "evanescent wave prisms" gebruiken voor het benaderen van de zachte wand en de Feshbach resonanties voor het aanpassen van de deeltjesinteracties. Vanuit een theoretisch oogpunt zijn er verschillende onderwerpen waard om verder uitgewerkt te worden. Daarbij denken we vooral aan de bulk en oppervlaktefysica voor Bose mengelingen bij eindige temperaturen, het uitpluizen vanuit wiskundig standpunt van de eerder genoemde oneindige ontaarding, het wetting gedrag bij boson-fermion mengelingen en tenslotte de kwantumfluctuaties van het grensvlak tussen twee Bose gassen. In this thesis, a theoretical study was done of the surface and interface physics of ultracold gases with a special emphasis on Bose-Einstein condensates. In chapter 2, we proposed a general method by which both the statics and, for some cases, also the dynamics of several mixtures of ultracold gases can be studied at zero temperature. An infinite degeneracy for the ground state of homogeneous BEC mixtures was encountered when the relative interaction parameter K, which is proportional to the interspecies interaction coupling, satiesfies the condition K=1. By a comparison with the fermion-fermion mixture, this very point was identified to be a critical rather than a triple point. Furthermore, in chapter 3, we gave a formal definition of the excess energy for a mixture of BEC gases on which we then based our definitions of the surface and the interface tension. This was followed by perturbative calculations yielding expressions for the interface tension and for the surface tension for a BEC gas near a hard and a soft wall; these expressions were of use throughout the rest of the thesis. Our main results are contained in chapter 4, the topic of which are wetting phase transitions of binary BEC gases near soft and hard walls. It is found that for arbitrary value of the surface field L2/L1 (where L1 and L2 are the density healing lengths of phase 1 and 2 respectively), a transition from partial to complete wetting is unavoidable upon approach of the demixing value K=1. In the case of hard walls, this transition is of first order at coexistence and again, we find the odd property that for each value of L2/L1 and K on the wetting line, the system is infinitely degenerate. Indeed, at wetting, all adsorbed layers may exist and have the same grand potential. Moreover, the first-order transition at coexistence extends as a critical (nucleation) transition off coexistence. We give exact analytical results for the phase diagrams. If, on the other hand, we soften the hard confining walls to exponentially-decaying surface potentials with characteristic decay lengths lambda1 and lambda2, so that lambda1<0.3 en lambda2/L2<0.3, critical as well as first-order wetting are encountered at coexistence and only one extra parameter determines the entire wetting behavior. To a good approximation, the anomalous wetting for hard walls can be recovered by tuning this extra parameter to zero. The wetting for binary BEC gases near hard walls is then further elaborated in chapter 5 by a study of the interface potential V(l) which is a function that maps the configuration with adsorbed layer thickness l to its excess energy. We conclude that the interface and the hard wall interact via short-range interactions since (in all but one case), the interface potential converges exponentially fast as a function of l for large l. Also, we regain the infinite degeneracy for wetting at coexistence both numerically as well as analytically. Exact results for weakly segregated BEC gases enabled a determination of the line tension. Chapter 6 is devoted to the beyond-mean-field corrections for binary systems near hard walls and at finite temperature. The density of quantum depleted particles at zero temperature is found to vanish at the wall although one may expect the inverse to occur as the Hartree interaction with the condensate is minimal at the surface. On the other hand, the density of thermal depletion at high temperature. Furthermore, by a hydrodynamical approach we obtained expressions for the temperature-dependent interface tension for interfaces between ultracold gases. However, for the case of BEC mixtures, the temperature-dependence is very weak and gives a negligible contribution within the range of validity of the Gross-Pitaevskii formalism. Lastly, we established the phase diagrams which describe Bose mixtures at finite temperature. Part three of the thesis involves mixtures with fermions. In analogy with the BEC mixtures, we find the (tentative) wetting phase diagrams of the fermion-boson mixture in chapter 7, which are rather easily obtained since we found an exact expression for the boson-fermion interface tension (within a local density approach for the fermions). Finally, we study in chapter 8 the transport properties through the normal-superfluid (N-SF) interfaces as they appear in recent experiments on ultracold polarized fermion gases. We find a rich scattering behavior for normal particles which are incident on the N-SF interface; for example, not only Andreev scattering off the interface occurs but also specular reflection. However, this broad variety in scattering mechanisms which appears at strong coupling seems not to influence our main finding: the (Kapitza) thermal conductivity across the interface drops exponentially fast as a function of 1/T upon decreasing the temperature T. Concerning possible perspectives of this work, we emphasize first of all that it is argued in Sect. 4.4 that, by use of recent advances in the experimental studies on ultracold gases, wetting in mixtures of BEC should be realizable. In particular, evanescent wave prisms approximate well soft walls and Feshbach resonances are very powerful tools by which interparticle interactions can be tuned. From a theoretical point of view, several topics which are treated here should be interesting to elaborate, such as for example the finite temperature bulk and surface physics of BEC mixtures. Among others we mention the mathematical study of the symmetry underlying the infinite degeneracy, wetting for boson-fermion mixtures and quantum fluctuations of the interface between two BEC phases. Oppervlaktefenomen in klassieke vloeibare en gasvormige systemen zijn reeds lang het onderwerp van intensieve experimentele en theoretische studies (zowel analytisch als simulationeel). Reeds enkele decennia spitst dit onderzoek zich vooral toe op de singulariteiten die aanwezig zijn in de thermodynamische grootheden nabij faseovergangen. De aanwezigheid van een oppervlak verandert de structuur van de faseovergang van bv. gas naar vloeibaar zoals we die kennen voor een oneindig homogeen systeem. Inderdaad, algemeen genomen zal nabij een bulk kritisch punt eerst een bevochtiging of wetting van het oppervlak plaatsvinden. Cahn verwierf voor het eerst het inzicht dat dit fenomeen eveneens een faseovergang is en dit leidde tot de boeiende voorspelling van zowel eerste-orde als hogere-orde faseovergangen. Sindsdien leidt de confrontatie van experimenten en simulaties met theoretische modelleringen tot steeds nieuwe inzichten, alsook tot op heden onopgeloste controverses. Wettingtheorie is tot hiertoe veelal beperkt tot de fysica van klassieke systemen. Hierdoor ontstond de vraag of nieuwe fenomenen opduiken bij het bestuderen van systemen die beheerst worden door macroscopische kwantumtoestanden. Door onze onderzoeksgroep werd in 1995 voorspeld dat in type-I supergeleiders de vorming van een supergeleidende laag tussen de normale fase en het oppervlak in een parallel extern magnetisch veld kan plaatsvinden als wetting-faseovergang. In het kader van het uitgevoerde doctoraat werd theoretisch voorspeld dat een bijzonder type van wetting en prewetting fasediagram optreedt voor mengsels van ultrakoude Bose-Einsteingassen nabij een optische potentiaalwand. Tevens zijn er op dit terrein realistische perspectieven voor experimentele verificatie. Ten tweede wordt in de thesis geargumenteerd dat, door de aanwezigheid van grensvlakken tussen normale en supervloeibare gassen, een temperatuursverschil kan ontstaan tussen de normale en de supervloeibare fasen. Hiermee bieden we een mogelijke verklaring voor de, tot hiertoe onverklaarde recentelijke experimenten met gepolarizeerde fermionische gassen.
Choose an application
Physicists know how to produce gases at a few billionths of a degree above absolute zero. The cooling methods apply not only to atoms but also to ions and molecules. This field of research has three times been awarded the Nobel Prize. The field experienced remarkable growth when experimentalists learned how to vary at will the interactions between particles, trapping them with optical tweezers or in optical gratings with adjustable geometry. Artificial crystals made of atoms or molecules can be built to simulate the structure of matter and elucidate some of its magnetic properties, hopefully contributing to the understanding of high-temperature superconductivity. The phenomenon of quantum entanglement is the basis for new devices for the storage and transmission of quantum information. Spectacular progress is constantly being made in metrology. For example, ultra-cold atom or ion clocks measure time to better than one second over the lifetime of the Universe. New types of industrial gravimeters and gyroscopes are improving the sensitivity of seismology and navigation in space. In addition, the extreme precision of the measurements allows tests of the fundamental laws of physics, such as quantum electrodynamics, Lorentz invariance or possible variations of the fundamental constants. The field of ultra-cold particles has now reached the stage where it provides insights in the fields of condensed matter, chemistry and even cosmology.
Choose an application
Choose an application
Mémoires perdues, mémoires vives : de la crypte de Dracula aux lieux de mémoire joyciens, du chien des Baskerville à l'écriture muséographique de Seamus Heaney, du modernisme (Gertrude Stein) au postmodernisme américain (John Barth), ce volume explore les territoires entre le blanc de l'oubli et les traces du passé dans la littérature et les arts visuels (peinture, sculpture, photographie, land art) du monde anglophone (XIXe-XXe siècles).
Memory in literature. --- Memory in art. --- Arts, Modern. --- Modern arts --- Memory as a theme in literature --- littérature américaine --- littérature anglaise --- mémoire --- oubli --- 19e-20e
Choose an application
Listing 1 - 9 of 9 |
Sort by
|