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L’héritage de de Broglie dans la photonique

L’héritage de de Broglie dans la photonique. Jérôme Faist Institute for Quantum electronics, Département de physique ETH Zurich. L’électron est une onde …. Quelques implications Comment les électrons traversent un cristal ?. Louis de Broglie. Modèle d’un cristal :.

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L’héritage de de Broglie dans la photonique

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Presentation Transcript

  1. L’héritage de de Broglie dans la photonique Jérôme Faist Institute for Quantum electronics, Département de physique ETH Zurich

  2. L’électronestuneonde… • Quelques implications • Comment les électronstraversent un cristal? Louis de Broglie

  3. Modèle d’un cristal: • Charges positives (noyau) arrangéesrégulièrement- chacune attire “ses” électrons • Malgrécela, certain matériauxconduisentl’électricité!!

  4. .L’électronpasse d’un atomeàl’autre par effet tunnel! • Effetabsolumentquantique Object classique arrive devant une barrière

  5. .L’électronpasse d’un atomeàl’autre par effet tunnel! • Electron quantique Unecaractéristiqueondulatoire de l’électron

  6. Les électrons Grâce àl’effet tunnel, les électronspeuvent traverser le cristallibrement

  7. Créer de la lumière en utilisant la mécaniquequantique • Si la barrièreest trop épaisse, l’électron ne peut plus passer Electrons confinés ne peuvent osciller que sur certaines fréquences bien définies (comme une corde de guitarre)

  8. Exemple de couches

  9. 1 nm ≈ 50 nm atomes 5 mm 10 mm Quelles tailles ont les QCLs ? 1 mm 100mm 10mm 1mm 100 nm 10 nm 1 nm Cellules 300 mm 2-3 nm

  10. Emission de lumière

  11. Laser à cascade 1 electron génère N photons

  12. Optical chemical sensing • Fundamental vibration modes of molecules are in the Mid-IR • Chemically and isotopically sensitive O N QC Laser Detector Multipass cavity

  13. A QCL on Mars? Final module Size: 47.2 x 25.4 x 11.2 mm QCL for Tunable Laser Spectrometer integrated in the Sample Analysis at Mars Instrument Suite (SAM). QCL mission: measurements of isotopic ratio at 7.79 m

  14. Online NO2 measurements at Jungfraujoch NO2 (ppb) B. Tuzson, K. Zeyer & L. Emmenegger (Empa), unpublished

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