Spin-mechanics with trapped diamonds

Activité scientifique

Notre groupe de recherche s’intéresse aux propriétés des défaults dans les cristaux (en particulier le diamant) et à leur utilisation dans des expériences impliquant le couplage de leurs spins avec des modes mécaniques d’objets en lévitation.

Les défauts que nous utilisons ont les niveaux électroniques dans la bande interdite de cristaux semi-conducteurs, ce qui leur confère une très grande stabilité, en particulier lors de l’émission de lumière.

De plus, certaines défaults, comme l’état chargé négativement du centre NV (pour Nitrogen-Vacancy center) dans le diamant, ou la lacune de bore dans le nitrure de bore ont des triplet de spin dans l’état fondamental qui peuvent être polarisé et lu optiquement à température ambiante.

Cette propriété nous a récemment permis de contrôler optiquement le « magnétisme du diamant » et, par exemple, d’exercer des forces conservatives ou visqueuses sur des particules en lévitation.

Figure : Table optique avec miroirs/periscope/AOM et chambre à vide dans laquelle se déroule l’éxperience sur la manipulation des spins de diamants en lévitation (Gabriel Hétet, 2021).