Archives de l’auteur : Anthony CARRÉ

Thomas Bourdel : « Diffusion non-linéaire d’un soliton brillant atomique en présence de désordre »

  • vendredi 16 décembre 2016 à 16h00
  • salle 50

Résumé :

Dans la nature, le désordre joue souvent un rôle important dans la propagation des ondes ou des particules. En l’absence d’interaction, les phénomènes de diffusion ou même de localisation de Anderson dû à la cohérence des ondes sont bien connus et globalement compris. Il y a cependant de nombreuses situations pour lesquelles les interactions jouent un rôle important, par exemple pour les électrons en matière condensée ou pour la lumière dès qu’il y a de l’effet Kerr. La compréhension des effets conjoints du désordre et des interactions reste ainsi un défi important.

Nous étudions expérimentalement ce problème dans le cas particulier d’un soliton brillant d’onde de matière, c’est à-dire un condensat de Bose-Einstein unidimensionnel qui en l’absence de désordre se propage sans dispersion grâce à des interactions attractives. Le désordre est ajouté de façon contrôlée grâce à un speckle optique. Dans le cas où l’énergie d’interaction entre atomes est de l’ordre de leur énergie cinétique, les atomes ont tendance à être collectivement soit réfléchis, soit transmis. Nous observons donc un comportement non linéaire de la diffusion. Nos résultats sont reproduits dans une approche de champ moyen de type équation de Schrödinger non-linéaire. Pour des nombres petits d’atomes, on s’attend au contraire à une superposition cohérente d’un soliton à la fois réfléchi et transmis, un état qui pourrait permettre une interférométrie au delà de la limite quantique standard.

Thomas Bourdel : Laboratoire Charles-Fabry, Institut d’Optique

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Plénière EMIE2016 − 25-29 septembre 2016

Le groupement de recherche EMIE a pour but d’explorer la formation, la croissance et les propriétés physico-chimiques de systèmes moléculaires de taille microscopique tels que des molécules biologiques ou encore des nanoparticules que l’on trouve par exemple dans les chambres de combustion ou dans l’atmosphère. Un objectif de ce GDR est de mettre en commun des savoir-faire issus de différentes disciplines afin de développer des outils expérimentaux et théoriques permettant notamment de comprendre comment les phases et comportements macroscopiques de ces complexes moléculaires émergent de leurs propriétés individuelles.

La conférence plénière EMIE 2016 couvrira l’ensemble des thématiques du GDR. Les contributions prévues ont un caractère fortement interdisciplinaire à l’interface de la physique, de la chimie, des sciences de la Vie et de l’Univers. La conférence se déroulera au Manoir de La Vicomté, Village vacances au bord de mer à Dinard (Bretagne) du lundi 26 au mercredi 28 septembre soir. L’accueil des participants s’effectuera à partir de 18h le dimanche 25 septembre.

Le programme scientifique comprendra une trentaine d’exposés oraux (dont 6 interventions plénières) ainsi qu’une séance dédiée aux posters. Les conférenciers invités sont :

  • Eric Villenave (EPOC, Université Bordeaux 1)
  • Alexandre Faure (IPAG, Université Grenoble-Alpes)
  • Astrid Bergeat (ISM Université Bordeaux 1)
  • Manuel Goubet (Phlam, Université Lille 1)
  • Karine Béroff (ISMO, Université Paris-Sud)
  • Martial Boggio-Pasqua (LCPQ, Université Toulouse III)

Plus d’informations : https://emie2016.sciencesconf.org

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Séminaire DPM : Broadband, accurate and sensitive molecular spectroscopy with frequency comb

mercredi 18/05/2016, 14h
Salle 50 – Bâtiment 11B

Intervenant

Grzegorz Kowzan (PhD student, Université Nicolas Copernic, Torun, Pl)

Résumé

Initially, frequency combs were developed as ultra-stable frequency rulers, which effortlessly connected the radio frequency and the optical frequency domains, and obviated the need for complicated and fragile frequency chains.
Quite quickly it was realized that they could also serve as a tool for broadband, accurate and sensitive spectroscopy, which could combine the broadband operation of Fourier transform-based spectrometers using incoherent light sources with sensitivity and accuracy of laser-based techniques.
During my talk I will present an overview of direct frequency comb spectroscopy techniques, their capabilities and potential, and show selected results from different research groups.

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Conférence IPR : Alexandre MATZKIN / Fondements de la mécanique quantique

Mardi 10 mai 2016 – 12h00
Le Diapason – Campus de Beaulieu – Rennes

Conférencier

Alexandre MATZKIN , chargé de recherche CNRS
Laboratoire de physique théorique et modélisation
UMR8089, CNRS/Univ Cergy Pontoise

Résumé

La théorie quantique occupe une place particulière dans l’édifice de la connaissance : bien que ses prédictions soient d’une efficacité redoutable (il s’agit des prédictions les plus précises formulées par une théorie scientifique quelle qu’elle soit), la structure de la théorie quantique demeure énigmatique. Et si on peut suivre Feynman qui affirmait que « personne ne comprend la mécanique quantique », on peut également interroger ses concepts ou encore examiner au plus près et interpréter les entités de la théorie quantique ;ceci a pu aboutir à proposer des expériences pour tester la théorie, ou encore à dégager les ressources spécifiquement quantiques en vue d’applications technologiques.**Dans cet exposé, je donnerai une introduction aux problèmes qui se posent au niveau des fondements de la théorie quantique (statut du vecteur d’état, problème de la mesure, non-localité, propriétés d’un système…). Afin de rendre la présentation concrète, je m’appuierai sur plusieurs expériences, pour la plupart récentes. Je résumerai également à grands traits les principales interprétations, en indiquant pourquoi elles ne sont pas satisfaisantes.

Voir la vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=eJn-otoCKKo

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Séminaire : Cold polar molecules for quantum simulation

mardi 23 juin 2015, 10h30. Bâtiment 11E, Salle 120

David Carty : University of Durham, UK. Departments of Physics and Chemistry

Résumé :
Quantum simulation using arrays of polar molecules requires the molecules to be trapped in an optical lattice at microKelvin translational temperatures. In the first part of the talk, I will present the progress we have made so far towards trapping ensembles of cold polar molecules at milliKelvin temperatures. I will describe the techniques being employed: photostop and magnetic conveyor deceleration and outline the proposed route to further cooling the molecules into the ultracold, microKelvin regime.

In the second part of the talk, I will discuss a new molecule detection technique of our invention called cavity-enhanced laser-induced fluorescence (CELIF), which is a cross correlated combination of cavity ring-down and laser-induced fluorescence (LIF) spectroscopies. CELIF is capable of measuring absolute densities with the sensitivity of LIF.

Ce séminaire sera intégré au « Cycle de Séminaires de Physique » destiné aux doctorants et validé par l’École Doctorale SDLM.

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Coralie Pasquier : Interactions et structures dans les solutions hautement concentrées de protéines globulaires. Etude du lysozyme et de l’ovalbumine

Résumé : Les phases concentrées de protéines sont au centre de nombreuses études visant à identifier et caractériser les interactions et transitions de phases mises en jeu, en utilisant le large corpus de connaissances acquis sur les phases concentrées de colloïdes. Ces phases concentrées de protéines possèdent en outre une grande importance dans des domaines aussi variés que l’industrie agroalimentaire, l’industrie pharmaceutique et la médecine. L’établissement d’équations d’état présentant la pression osmotique (Π) en fonction de la fraction volumique (Φ) est une méthode efficace de caractérisation des interactions entre les composants d’un système. Nous l’avons appliquée à des solutions de deux protéines globulaires, le lysozyme et l’ovalbumine, en balayant une gamme de fractions volumiques allant d’une phase diluée (Φ < 0,01) à une phase concentrée, solide (Φ > 0,62). Les équations d’état obtenues, couplées à d’autres techniques (SAXS, simulations numériques), ont permis de mettre en évidence un comportement très différent des deux protéines lors de la concentration et ont montré leur complexité en comparaison avec des colloïdes modèles. La mise en relation des équations d’état et du comportement interfacial de ces deux protéines a montré des points de convergence et permis de formuler une nouvelle hypothèse expliquant certaines observations portant sur l’adsorption des protéines à l’interface air-eau.

Mots-clés : Protéines, concentration, lysozyme, ovalbumine, compression osmotique, interactions, diffusion des rayons X aux petits angles, réflectivité de neutrons, simulations Monte-Carlo

Le Jury sera composé de:

  • Paul Menut, Maître de conférences (UMR 1208 Ingénierie des Agropolymères et Technologies Emergentes, INRA/Montpellier SupAgro/CIRAD/Université de Montpellier II, Montpellier) – Rapporteur
  • André Matagne, Professeur (Université de Liège, Liège, Belgique) – Rapporteur
  • Patrice Bacchin, Professeur (UMR 5503 Laboratoire de Génie Chimique de Toulouse, CNRS/INP/Université Paul Sabatier Toulouse III, Toulouse) – Examinateur
  • Alain Riaublanc, Chargé de recherche (UR 1268 Biopolymères, Interactions, Assemblages, INRA, Nantes) – Examinateur
  • Sylvie Beaufils, Professeur (UMR 6251 Institut de Physique de Rennes, CNRS/Université de Rennes 1, Rennes) – Directrice de thèse
  • Stéphane Pezennec, Chargé de recherche (UMR 1253 Science et Technologie du Lait et de l’Oeuf, INRA/Agrocampus Ouest, Rennes) – Co-directeur de thèse
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Nicolas Barré : Étude de la sélection des structures transverses stationnaires dans les lasers

Résumé
L’objet de cette thèse est l’étude de la sélection des structures transverses stationnaires dans les lasers. Nous nous attachons à décrire expérimentalement et à expliquer numériquement à l’aide d’une méthode de type Fox–Li les observations de modes transverses qui peuvent être réalisées dans un laser à état solide pompé longitudinalement. Ainsi, nous sommes amenés à explorer en profondeur le comportement des cavités non–dégénérées dans différentes situations de pompage, ainsi que les notions de dégénérescence exacte et de dégénérescence partielle. Nous sommes également amenés à étudier, bien que de manière assez qualitative, le rôle important des effets thermiques dans la formation des modes transverses dans les zones de dégénérescence de la cavité. Ces questions ont fait l’objet de multiples investigations depuis l’avènement du laser, mais nous mettons toutefois en évidence que de sérieux problèmes d’interprétations d’observations expérimentales persistent dans la littérature scientifique contemporaine. Une idée fausse assez répandue stipule par exemple qu’il est possible d’exciter un mode Laguerre–Gauss ou Ince–Gauss d’ordre élevé en utilisant un faisceau de pompe suffisamment petit afin qu’il recouvre parfaitement le lobe principal du mode visé. Nous montrons analytiquement, numériquement et vérifions expérimentalement que ceci est impossible dans une situation non–dégénérée, et expliquons comment certaines observations réalisées proches d’une dégénérescence peuvent contribuer à propager cette idée erronée. Bien que le modèle que nous utilisons n’élude pas les questions importantes concernant le rôle de la dynamique temporelle dans la formation des modes transverses dans un laser, sa pertinence réside dans sa simplicité et sa capacité à reproduire de manière très satisfaisante toutes les observations expérimentales. Ainsi, toutes les observations de modes transverses qu’il est possible de réaliser dans un laser peuvent être comprises à travers ce modèle, qui ne nécessite comme ingrédients principaux qu’une cavité, un gain saturé, des effets thermiques et éventuellement des effets de diaphragme. De plus, le modèle simple que nous présentons peut s’étendre sans difficulté à l’étude de cavités instables ou de cavités à miroirs asphériques qui offrent des possibilités nouvelles pour l’excitation de modes transverses originaux.

La soutenance se déroulera le jeudi 11 décembre à 15h dans l’amphithéâtre P de l’ISTIC, devant le jury composé de :

  • Gian-Luca Lippi – INLN (Nice) – Rapporteur
  • François Sanchez – LPHIA (Angers) – Rapporteur
  • Daniel Hennequin – PhLAM (Lille) – Examinateur
  • Mélanie Lébental – LPQM (Cachan) – Examinatrice
  • Marc Brunel – IPR – Directeur de thèse
  • Marco Romanelli – IPR – Co-directeur de thèse
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Prix de thèse Association Française de Cristallographie – Céline Mariette

Le prix AFC – Mention Physique a été attribué à Céline Mariette, Institut de Physique de Rennes, thèse soutenue en juin 2013 sous la direction de Bertrand Toudic et Philippe Rabiller.

AIcr2014_CeremonieCloture_Affiche_VersionFinaleCe prix lui sera remis lors de la cérémonie de clôture de l’année internationale de la cristallographie en France aura lieu le jeudi 18 décembre dans le grand amphithéâtre du muséum national d’histoire naturelle à Paris.

 

 

 

 

Association Française de Cristallographie : Lauréats 2013

Résumé de la thèse de Céline Mariette :

Brisures de symétrie dans des superespaces cristallographiques : aspects structuraux et dynamiques.

La symétrie de translation qui a longtemps caractérisé le cristal est à la base de l’analyse de la physique du solide. Ces dernières décennies, la définition du cristal a changé incluant désormais des matériaux qui possèdent un ordre à grande distance, mais sans la symétrie de translation à trois dimensions. Ces composés dits « apériodiques » sont décrits dans le cadre de la cristallographie de superespace, espace de dimension supérieure à trois dans lequel la périodicité est retrouvée [1]. Un exemple fameux est donné par les quasicristaux, une découverte récompensée par le prix Nobel de Chimie 2011 [2]. Il existe d’autres types de cristaux apériodiques, dont les cristaux composites d’inclusion non stochéométriques. Durant cette thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés à une famille prototype de composés supramoléculaires organiques, les n-alcanes/urée. Ces cristaux sont constitués d’un réseau d’urée qui forme des canaux dans lesquels sont imbriquées les chaines linéaires d’alcane. A température ambiante, l’urée a une structure en nid d’abeille de symétrie hexagonale, et les molécules d’alcanes présentent un désordre de rotation autour de leur axe. Suivant la direction des canaux, les périodicités des deux sous-réseaux sont généralement dans un rapport irrationnel. On peut aisément obtenir de tels cristaux d’inclusion avec des molécules d’alcane CnH2n+2 pour n plus grand que sept (heptane), ce qui fait de cette famille une plateforme modèle pour l’étude de la physique des composites apériodiques. Du fait des nombreux degrés de libertés offerts par l’apériodicité, ces composés présentent des transitions de phase structurales très originales [3]. Des études systématiques par diffraction de rayons X sur sources synchrotron révèlent de multiples solutions structurales impliquant des changements ou non de la dimension du groupe de superespace. Une fois la caractérisation du paramètre d’ordre et de la brisure de symétrie faite ; nous avons pour la première fois pu étudier des phénomènes prétransitionnels critiques dans des superespaces avec en l’occurrence une augmentation de la dimension du superespace [4]. La diffusion cohérente de neutrons et la diffusion inélastique de rayons X nous ont permis une analyse dynamique des différentes excitations dans ces matériaux, en particulier les modes d’excitations spécifiques aux cristaux apériodiques, c’est à dire selon les directions internes du superespace (les phasons). Les composés d’inclusion avec des molécules invitées courtes (n variant de 7 à 13) présentent en outre à température ambiante des phases « quasi-liquides » unidimensionnelles. Ce désordre dynamique le long de la direction d’incommensurabilité de ces matériaux génère à basse température des solutions structurales nouvelles (composite monoclinique intermodulé, ancrages commensurables), exploitant des degrés de glissement à coût nul prédits dans de tels matériaux apériodiques [5].

Sans-titre-1Sans-titre-2Les phénomènes critiques dans le superespace cristallographique (ID29, ESRF) [4].

[1] T. Janssen, G. Chapuis, M. de Boissieu, Aperiodic Crystals: From Modulated Phases to Quasicrystals, (Oxford Univ. Press, Oxford, 2007).
[2] D. Schechtman, I. Blech, D. Gratias and J. W. Cahn, Phys. Rev. Lett. 53, 1951–1953 (1984)
[3] B. Toudic, P. Garcia, C. Odin, et al., Science 319 (2008), 69-72.
[4] C. Mariette, L. Guérin, P. Rabiller, et al., Phys. Rev. B 87, p. 104101 (2013)
[5] C. Mariette, M. Huard, P. Rabiller, et al., J. Chem. Phys. 136, p. 104507 (2012)

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Soutenance de thèse Lucie GUIGNIER – Analyse physique du transport sédimentaire et morphodynamique des dunes

Lundi 3 novembre 2014 à 14h00 – Campus de Beaulieu salle des thèses (bâtiment 1A, campus de Beaulieu à Rennes)

Jury :

  • Thierry GARLAN – SHOM (Brest) / Rapporteur
  • Philippe GONDRET – FAST (Orsay) / Rapporteur
  • Philippe DAVY – Géosciences Rennes / Examinateur
  • Philippe FREY – IRSTEA (Grenoble) / Examinateur
  • Alexandre VALANCE – IPR / Directeur de thèse
  • Dimitri LAGUE – Géosciences Rennes / Co-directeur de thèse

Résumé :

Un écoulement fluide (air ou liquide) au-dessus d’un matériau granulaire induit, au-delà d’un seuil, un transport de grains qui peut conduire à la formation de dunes. Dans une première partie, nous étudions la morphodynamique des dunes éoliennes. Grâce à une modélisation simplifiée des transports de sédiment, la description de la dynamique d’une dune formée sur un fond plat non-érodable sous un écoulement unidirectionnel peut se réduire à un système d’équations différentielles couplées du premier ordre. Le modèle développé permet d’identifier les mécanismes qui influencent la stabilité linéaire d’une dune transverse rectiligne. Lorsque la diffusion latérale de sédiment sur la face amont est dominante devant celle sur la face aval, notre modèle prédit la stabilité de la dune transverse. Lorsque la dune transverse est instable, elle se fragmente en dunes en forme de croissant, appelées barkhanes. Grâce aux caractéristiques morphologiques des dunes éoliennes issues des données de terrain, les paramètres macroscopiques qui influencent la stabilité sont déterminés. Dans une seconde partie, nous analysons l’influence de la présence de formes sédimentaires aquatiques sur les modes de transport de sédiment (charriage ou suspension). Des expériences en chenal hydraulique permettent de suivre la déstabilisation d’un lit plat de sédiment par un écoulement unidirectionnel. Le suivi de la morphologie du fond ainsi que le piégeage différencié des modes de transport de sédiment permettent de mettre en avant que l’apparition et la croissance de dunes s’accompagnent d’une augmentation du transport de sédiment.

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AstroRennes2014 du lundi 27 au jeudi 30 octobre 2014 à Rennes

 

Colloque Du Programme National de l’INSU « Physique et Chimie du Milieu Interstellaire »AfficheAstroRennes

astrorennes2014.sciencesconf.org

Le Programme National de Physique Chimie des Milieux Interstellaire et Circumstellaire (PCMI) anime les recherches entre physiciens, chimistes et astrophysiciens pour progresser dans la compréhension des milieux interstellaires et circumstellaires de notre galaxie et des autres galaxies. Il organise son colloque bi-annuel à Rennes du 27 au 30 octobre 2014. L’appel à contribution sera ouvert à partir du 9 mai 2014 et jusqu’au 20 juin 2014. Nous encourageons particulièrement les équipes ayant obtenu des financements PCMI à présenter leurs travaux, mais l’appel reste bien sûr ouvert à toute équipe travaillant sur les 3 thèmes au coeur du programme :

 

– Le milieu interstellaire (MIS) de la voie lactée à l’extragalactique,

– Des nuages moléculaires aux systèmes protoplanétaires,

– Origine de la complexité de la matière

Retrouvez le programme complet et toutes les infos et sur le site du colloque : astrorennes2014.sciencesconf.orgAstroRennes2014

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