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Dichroïsme Orbital Magnétique

Dichroïsme Orbital Magnétique. Renaud Mathevet. LNCMI-T 13 décembre 2012. Polarisation des ondes transverses (I). direction de vibration. direction de propagation. plan de vibration. direction de vibration. plan de vibration. direction de propagation.

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Dichroïsme Orbital Magnétique

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Presentation Transcript

  1. Dichroïsme Orbital Magnétique Renaud Mathevet LNCMI-T 13 décembre 2012

  2. Polarisation des ondes transverses (I) direction de vibration direction de propagation plan de vibration direction de vibration plan de vibration direction de propagation base de polarisations rectilignes

  3. Polarisations des ondes transverses (II) = + Cas particuliers: direction de propagation direction de propagation sens de rotation gauche droite base de polarisations circulaires

  4. Dualité onde - corpuscule Onde (lumière): E E=½ Mv2 Y= Y0 Cos[2p(z/l-nt)] photon... P P=Mv z z 1905 1923 l Particule (non relativiste): l E=hn etP=h/l =ħk avec k=2p/l

  5. Polarisation et Spin P k ez P S=+ħ ez P k ez S=-ħ ez S=s ħ ezs=1 héliticité

  6. Spin et polarisation rectiligne = + -ħ ez +ħ ez <S . ez > = 0 et s=0

  7. Moments cinétiques : intrinsèque S L : orbital Et pour la lumière…?

  8. Faisceau gaussien x Laser Laser z I I0 x w0 x z q w0 I=I0Exp[-2r²/w0²] zR q=l/pw0

  9. Moment cinétique orbital de la lumière (I) : intrinsèque Y(t )=Y0 Cos(kz0-wt) Y(z)=Y0 Cos(kz-wt0) Y(z,t)=Y0 Cos(kz-wt) S z t ? photo à l’instant t0 film en un point z0 z polarisation circulaire polarisation rectiligne

  10. Moment cinétique orbital de la lumière (II) photo à t0 polarisation rectiligne sur un contour phase relative photo à t0

  11. Moment cinétique intrinsèque et orbital S Sz = s ħ, s = 1 L L 12p Lz = 1 ħ 2  2p Lz = 2 ħ raccordℓ 2p, ℓZ Lz = ℓ ħ , ℓZ

  12. Faisceaux de Laguerre-Gauss M f r f  ℓ=0 Lz = 0 ħ z f coordonnées cylindriques (r,f,z) ℓ=1 Lz = 1 ħ f ℓ=2 Lz = 2 ħ

  13. Modulateur Spatial de Lumière (SLM) Hamamatsu LCOS X10468 LG10 LG2 LG0 LG1 Laser

  14. Effets magneto-optiques ? B + = eg≠ ed: q effet Faraday = + + = Laser ng≠ nd: Nd:YAG isotrope

  15. Dichroïsme Circulaire Magnétique ? B + = B≠0 +µB -µB effet Zeeman s- s+ B=0 = + s- s+ S S s+ s- B B S S

  16. Dichroïsme Orbital Magnétique B B ≠ L S L S

  17. Dispositif expérimental

  18. Résultats expérimentaux 200ppm ou 2ppm? • Données brutes: • temps d’acquisition ≈ 3/4h • 5ms/échantillon • 219 ≈ 500 000 échantillons LG0 LG1 densité spectrale de puissance du signal brut détection synchrone post acquisition Référence DCM

  19. Barres d’erreur: variance d’Allan < 180ppm@2s DOM DCM

  20. Perspectives = + transition quadripolaire Nd:YAG 578nm = + B=0 ≠ 0 = 0 B L L g b B B ≠ L L

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