Molécules froides

Activité scientifique

L’expérience, démarrée en 2013, porte sur le refroidissement des degrés de liberté internes et externes d’un jet supersonique de molécules de BaF ainsi que sur l’optimisation de la production de molécules.  A moyen et long terme, nous voulons réaliser des mesures de précision relatives aux effets de violation P et CP pour lesquels la molécule de BaF présente notoirement une bonne sensibilité (dipôle de l’électron ou effets de violation de parité dans le noyau).

Récemment, le pompage optique a permis de refroidir la rotation et la vibration. Désormais, l’objectif est de ralentir puis piéger BaF en utilisant un intermédiaire ionique. Un décélérateur électrostatique est désormais en mesure de stopper les molécules ionisées (BaF⁺). Nous travaillons désormais sur la neutralisation, i.e. la capture d’électron par les ions BaF⁺. Pour cela, un jet d’atomes de césium promus dans un état de Rydberg (Cs^* ) fournira une source d’électrons froids. Il s’agit de comprendre le mécanisme et l’efficacité du transfert de charge, et d’identifier dans quels états finaux BaF se neutralise. Enfin, nous avons aussi l’intention d’utiliser un intermédiaire ionique négatif BaF^–, plus exactement un anion dipolaire, pour lequel la formation et la neutralisation requerront des études spécifiques.

Figure : Chambre ultra-vide où se propage le jet de molécules. Les accès optiques visibles sont utilisés pour la production de molécules de BaF par ablation d’une cible et pour la photo-ionisation de BaF qui sont détectées par des galettes microcanaux. Photo : Hans Lignier, 2018.