Ce memoire de these a pour sujet la realisation experimentale d'un jet atomique ultrafroid guide magnetiquement, dans le regime collisionnel. Apres une description detaillee du dispositif experimental developpe a cette fin, une methode de thermometrie par spectroscopie radio-frequence est proposee et demontree experimentalement. Les variations de temperature, densite dans l'espace des phases et taux de collisions elastiques du jet au cours d'un cycle evaporation-rethermalisation sont calculees. Des experiences d'evaporation radio-frequence a deux antennes sont ensuite presentees, qui permettent de prouver l'existence de collisions au sein du jet. Deux methodes permettant d'augmenter le taux de collisions sont ensuite etudiees theoriquement, puis mises en oeuvre. Le gain en taux de collisions ainsi obtenu est mis a profit pour refroidir le jet a l'aide d'une dizaine de zones d'evaporation, permettant d'en accroitre la densite dans l'espace des phases par un ordre de grandeur.
{"title":"Refroidissement par évaporation d'un jet atomique guidé magnétiquement","authors":"T. Lahaye","doi":"10.1051/ANPHYS:2006006","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2006006","url":null,"abstract":"Ce memoire de these a pour sujet la realisation experimentale d'un jet atomique ultrafroid guide magnetiquement, dans le regime collisionnel. Apres une description detaillee du dispositif experimental developpe a cette fin, une methode de thermometrie par spectroscopie radio-frequence est proposee et demontree experimentalement. Les variations de temperature, densite dans l'espace des phases et taux de collisions elastiques du jet au cours d'un cycle evaporation-rethermalisation sont calculees. Des experiences d'evaporation radio-frequence a deux antennes sont ensuite presentees, qui permettent de prouver l'existence de collisions au sein du jet. Deux methodes permettant d'augmenter le taux de collisions sont ensuite etudiees theoriquement, puis mises en oeuvre. Le gain en taux de collisions ainsi obtenu est mis a profit pour refroidir le jet a l'aide d'une dizaine de zones d'evaporation, permettant d'en accroitre la densite dans l'espace des phases par un ordre de grandeur.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"67 1","pages":"1-166"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2006-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86881533","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Gallium nitride (GaN)-based light-emitting diodes (LEDs) are seen as promising candidates for the replacement of conventional light sources by all-solid state lighting. However, their efficiency is currently limited by the difficulty of extracting the light emitted within the LED, which is mostly trapped in the material by total internal reflection. This book explores the use of photonic crystals (PhCs) to increase light extraction in a deterministic fashion. PhCs act as bi-dimensional diffraction gratings which extract guided light from the LED. However, the peculiarities of GaN epitaxial layers make the optimization of such structures challenging. In particular, it turns out that the vertical structure of the LED has to be engineered so that all of the guided light may interact efficiently with the photonic crystal. Various implementations of such LEDs are proposed, modeled (by 3D methods), fabricated and characterized.
{"title":"High efficiency GaN-based LEDs : light extraction by photonic crystals","authors":"A. David","doi":"10.1051/ANPHYS:2007003","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2007003","url":null,"abstract":"Gallium nitride (GaN)-based light-emitting diodes (LEDs) are seen as promising candidates for the replacement of conventional light sources by all-solid state lighting. However, their efficiency is currently limited by the difficulty of extracting the light emitted within the LED, which is mostly trapped in the material by total internal reflection. This book explores the use of photonic crystals (PhCs) to increase light extraction in a deterministic fashion. PhCs act as bi-dimensional diffraction gratings which extract guided light from the LED. However, the peculiarities of GaN epitaxial layers make the optimization of such structures challenging. In particular, it turns out that the vertical structure of the LED has to be engineered so that all of the guided light may interact efficiently with the photonic crystal. Various implementations of such LEDs are proposed, modeled (by 3D methods), fabricated and characterized.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"58 1","pages":"1-235"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2006-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88939668","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
We poorly understand the properties of amorphous systems at small length scales, where a continuous elastic description breaks down. This is apparent when one considers their vibrational and transport properties, or the way forces propagate in these solids. Little is known about the microscopic cause of their rigidity. Recently it has been observed numerically that an assembly of elastic particles has a critical behavior near the jamming threshold where the pressure vanishes. At the transition such a system does not behave as a continuous medium at any length scales. When this system is compressed, scaling is observed for the elastic moduli, the coordination number, but also for the density of vibrational modes. In the present work, we derive theoretically these results, and show that they apply to various systems such as granular matter and silica, but also to colloidal glasses. In particular we show that: (i) these systems present a large excess of vibrational modes at low frequency in comparison with normal solids, called the "boson peak" in the glass literature. The corresponding modes are very different from plane waves, and their frequency is related to the system coordination; (ii) rigidity is a non-local property of the packing geometry, characterized by a length scale which can be large. For elastic particles this length diverges near the jamming transition; (iii) for repulsive systems the shear modulus can be much smaller than the bulk modulus. We compute the corresponding scaling laws near the jamming threshold. Finally, we discuss the implications of these results for the glass transition, the transport, and the geometry of the random close packing.
{"title":"On the rigidity of amorphous solids","authors":"M. Wyart","doi":"10.1051/anphys:2006003","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/anphys:2006003","url":null,"abstract":"We poorly understand the properties of amorphous systems at small length scales, where a continuous elastic description breaks down. This is apparent when one considers their vibrational and transport properties, or the way forces propagate in these solids. Little is known about the microscopic cause of their rigidity. Recently it has been observed numerically that an assembly of elastic particles has a critical behavior near the jamming threshold where the pressure vanishes. At the transition such a system does not behave as a continuous medium at any length scales. When this system is compressed, scaling is observed for the elastic moduli, the coordination number, but also for the density of vibrational modes. In the present work, we derive theoretically these results, and show that they apply to various systems such as granular matter and silica, but also to colloidal glasses. In particular we show that: (i) these systems present a large excess of vibrational modes at low frequency in comparison with normal solids, called the \"boson peak\" in the glass literature. The corresponding modes are very different from plane waves, and their frequency is related to the system coordination; (ii) rigidity is a non-local property of the packing geometry, characterized by a length scale which can be large. For elastic particles this length diverges near the jamming transition; (iii) for repulsive systems the shear modulus can be much smaller than the bulk modulus. We compute the corresponding scaling laws near the jamming threshold. Finally, we discuss the implications of these results for the glass transition, the transport, and the geometry of the random close packing.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"30 1","pages":"1-96"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2005-12-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78580418","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Les impulsions laser ultra-breves (fs) et ultra-intenses (TW) forment, au cours de leur propagation non-lineaire dans l'atmosphere, des structures auto-guidees, d'une centaine de microns de diametre, appelees filaments. Ces filaments resultent d'un equilibre dynamique entre l'effet Kerr qui focalise le faisceau et la defocalisation due au plasma genere au sein de ceux-ci. Au cours des differentes etudes rapportees ici, nous avons mesure que le spectre de lumiere blanche issue de l'automodulation de phase et de la generation de troisieme harmonique s'etend de l'ultraviolet (230 nm) a l'infrarouge (4,5 μ m). De meme, la propagation dans l'air, sous differentes conditions (pluie, brouillard, turbulence), des faisceaux terawatts femtosecondes a ete caracterisee afin de developper des applications atmospheriques. Il nous a ainsi ete possible de developper le LIDAR a lumiere blanche pour realiser des mesures preliminaires d'ozone et d'aerosols simultanement. De meme, grâce a la propagation fortement non-lineaire du faisceau qui permet de transporter des hautes intensites sur de longue distance, nous avons pu detecter et identifier, a distance, des aerosols biologiques et des cibles solides (LIBS) en induisant in situ des effets non-lineaires. Enfin, nous avons montre que le declenchement et le guidage de decharges de haute tension par une impulsion laser femtoseconde sous la pluie reste possible avec une efficacite comparable a l'atmosphere seche. D'autre part, une configuration a double impulsion laser augmente l'efficacite de declenchement des decharges. Ces resultats nous rapproche de la perspective de declenchement et guidage de foudre par laser.
{"title":"Propagation d'impulsions femtosecondes trawatts dans l'atmosphre et applications","authors":"G. Méjean","doi":"10.1051/ANPHYS:2006005","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2006005","url":null,"abstract":"Les impulsions laser ultra-breves (fs) et ultra-intenses (TW) forment, au cours de leur propagation non-lineaire dans l'atmosphere, des structures auto-guidees, d'une centaine de microns de diametre, appelees filaments. Ces filaments resultent d'un equilibre dynamique entre l'effet Kerr qui focalise le faisceau et la defocalisation due au plasma genere au sein de ceux-ci. Au cours des differentes etudes rapportees ici, nous avons mesure que le spectre de lumiere blanche issue de l'automodulation de phase et de la generation de troisieme harmonique s'etend de l'ultraviolet (230 nm) a l'infrarouge (4,5 μ m). De meme, la propagation dans l'air, sous differentes conditions (pluie, brouillard, turbulence), des faisceaux terawatts femtosecondes a ete caracterisee afin de developper des applications atmospheriques. Il nous a ainsi ete possible de developper le LIDAR a lumiere blanche pour realiser des mesures preliminaires d'ozone et d'aerosols simultanement. De meme, grâce a la propagation fortement non-lineaire du faisceau qui permet de transporter des hautes intensites sur de longue distance, nous avons pu detecter et identifier, a distance, des aerosols biologiques et des cibles solides (LIBS) en induisant in situ des effets non-lineaires. Enfin, nous avons montre que le declenchement et le guidage de decharges de haute tension par une impulsion laser femtoseconde sous la pluie reste possible avec une efficacite comparable a l'atmosphere seche. D'autre part, une configuration a double impulsion laser augmente l'efficacite de declenchement des decharges. Ces resultats nous rapproche de la perspective de declenchement et guidage de foudre par laser.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"605 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2005-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"77450358","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
The interaction of matter with radiation concerns almost every area in physics. The exposure of matter to radiation may change its behavior. The focus of the present review are strongly correlated Coulomb systems under the influence of electromagnetic fields. Within linear response, the dynamical and non local (frequency and wave vector dependent) dielectric function and related quantities such as the polarization function and the response function, are expressed via equilibrium correlation functions. In particular, relations for the dynamical conductivity, the dynamical local field factor, the dynamical collision frequency and the dynamical structure factor are given with respect to current-current correlation functions and force-force correlation functions. Instead of a simple Drude formula which introduces a relaxation time in a semi-empiric way, a systematic quantum statistical approach is given which is able to describe the dynamical behavior of the collision frequency. The evaluation of correlation functions is performed within a systematic quantum statistical approach and compared to molecular dynamics simulations. The results obtained are of interest with respect to the production of radiation, the excitation of matter in electromagnetic fields, the diagnostics of matter etc. Applications to the dynamical conductivity, Bremsstrahlung, Thomson scattering and optical reflectivity are discussed.
{"title":"Dielectric and optical properties of dense plasmas","authors":"H. Reinholz","doi":"10.1051/ANPHYS:2006004","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2006004","url":null,"abstract":"The interaction of matter with radiation concerns almost every area in physics. The exposure of matter to radiation may change its behavior. The focus of the present review are strongly correlated Coulomb systems under the influence of electromagnetic fields. Within linear response, the dynamical and non local (frequency and wave vector dependent) dielectric function and related quantities such as the polarization function and the response function, are expressed via equilibrium correlation functions. In particular, relations for the dynamical conductivity, the dynamical local field factor, the dynamical collision frequency and the dynamical structure factor are given with respect to current-current correlation functions and force-force correlation functions. Instead of a simple Drude formula which introduces a relaxation time in a semi-empiric way, a systematic quantum statistical approach is given which is able to describe the dynamical behavior of the collision frequency. The evaluation of correlation functions is performed within a systematic quantum statistical approach and compared to molecular dynamics simulations. The results obtained are of interest with respect to the production of radiation, the excitation of matter in electromagnetic fields, the diagnostics of matter etc. Applications to the dynamical conductivity, Bremsstrahlung, Thomson scattering and optical reflectivity are discussed.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"27 1","pages":"1-187"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2005-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85135695","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
La luminescence induite par STM (microscopie a effet tunnel) est une source d'informations d'une grande richesse sur les processus electroniques au sein d'un objet nanoscopique individuel. Nous nous sommes interesses a une jonction Au/Au(111) sous vide puis dans un milieu moleculaire. L'etude sous vide a permis de montrer l'influence des variations spatiales des densites d'etats de la surface. L'emission a l'interface liquide-solide a ete demontree et le role de la fonction dielectrique du solvant mis en evidence. Nous avons ensuite etudie les correlations temporelles entre les photons emis. Selon le liquide environnant la jonction, les photons peuvent etre emis par paquets. Nous relions ce phenomene a la modification structurelle de la jonction induite par la presence d'une molecule et a la difference d'energie entre ses orbitales frontieres. Si elle est assez faible, des chemins tunnel resonants existent et les electrons traversent la barriere par paquets. L'influence d'une couche auto-assemblee sur le substrat est etudiee. Des derives de triphenylenes interagissent trop faiblement avec Au(111), mais avec des alcanethiols chimisorbes, la resolution moleculaire est atteinte simultanement sur l'image STM et la carte de photons. Nous montrons que le contraste sur cette derniere provient de la modulation de l'extension spatiale a l'interieur de la barriere des densites d'etat locales due a la liaison S-Au. L'elaboration de multicouches organiques est alors envisagee pour observer l'electroluminescence d'une molecule unique, isolee du substrat par les thiols et etudier des correlations d'origine electronique. Nous avons deja caracterise optiquement une telle couche de C60.
{"title":"Etude par détection de photons des processus électroniques au sein d'une jonction tunnel dans un milieu moléculaire","authors":"Karen Perronet","doi":"10.1051/ANPHYS:2006002","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2006002","url":null,"abstract":"La luminescence induite par STM (microscopie a effet tunnel) est une source d'informations d'une grande richesse sur les processus electroniques au sein d'un objet nanoscopique individuel. Nous nous sommes interesses a une jonction Au/Au(111) sous vide puis dans un milieu moleculaire. L'etude sous vide a permis de montrer l'influence des variations spatiales des densites d'etats de la surface. L'emission a l'interface liquide-solide a ete demontree et le role de la fonction dielectrique du solvant mis en evidence. Nous avons ensuite etudie les correlations temporelles entre les photons emis. Selon le liquide environnant la jonction, les photons peuvent etre emis par paquets. Nous relions ce phenomene a la modification structurelle de la jonction induite par la presence d'une molecule et a la difference d'energie entre ses orbitales frontieres. Si elle est assez faible, des chemins tunnel resonants existent et les electrons traversent la barriere par paquets. L'influence d'une couche auto-assemblee sur le substrat est etudiee. Des derives de triphenylenes interagissent trop faiblement avec Au(111), mais avec des alcanethiols chimisorbes, la resolution moleculaire est atteinte simultanement sur l'image STM et la carte de photons. Nous montrons que le contraste sur cette derniere provient de la modulation de l'extension spatiale a l'interieur de la barriere des densites d'etat locales due a la liaison S-Au. L'elaboration de multicouches organiques est alors envisagee pour observer l'electroluminescence d'une molecule unique, isolee du substrat par les thiols et etudier des correlations d'origine electronique. Nous avons deja caracterise optiquement une telle couche de C60.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"9 1","pages":"1-147"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2005-03-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87636242","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
La decouverte des supraconducteurs a haute temperature critique a ouvert la voie a une nouvelle physique, celle des fermions fortement correles. Dans ces systemes, le plus souvent des oxydes de metaux de transition, les fortes correlations entre electrons affectent profondement leurs proprietes electroniques et induisent de nouveaux etats originaux : liquides de spins, supraconductivite, etc. Pour mesurer ces correlations et ainsi determiner leur lien eventuel avec la supraconductivite, nous proposons d'etudier l'effet de defauts ponctuels tels que des impuretes non magnetiques. En effet, dans le cas plus simple de chaines ou d'echelles de spin isolantes, ces impuretes induisent dans leur voisinage immediat un magnetisme alterne revelateur des correlations electroniques. Des effets semblables sont observes dans les supraconducteurs a haute temperature critique, grâce a des sondes locales comme la resonance magnetique nucleaire . Ces observations permettent de mieux comprendre a la fois l'etat normal et supraconducteur de ces oxydes, tous deux riches en surprises.
{"title":"Impuretés et systèmes corrélés. Des chaînes aux cuprates supraconducteurs","authors":"Julien Bobroff","doi":"10.1051/ANPHYS:2006001","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2006001","url":null,"abstract":"La decouverte des supraconducteurs a haute temperature critique a ouvert la voie a une nouvelle physique, celle des fermions fortement correles. Dans ces systemes, le plus souvent des oxydes de metaux de transition, les fortes correlations entre electrons affectent profondement leurs proprietes electroniques et induisent de nouveaux etats originaux : liquides de spins, supraconductivite, etc. Pour mesurer ces correlations et ainsi determiner leur lien eventuel avec la supraconductivite, nous proposons d'etudier l'effet de defauts ponctuels tels que des impuretes non magnetiques. En effet, dans le cas plus simple de chaines ou d'echelles de spin isolantes, ces impuretes induisent dans leur voisinage immediat un magnetisme alterne revelateur des correlations electroniques. Des effets semblables sont observes dans les supraconducteurs a haute temperature critique, grâce a des sondes locales comme la resonance magnetique nucleaire . Ces observations permettent de mieux comprendre a la fois l'etat normal et supraconducteur de ces oxydes, tous deux riches en surprises.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"3 1","pages":"1-151"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2005-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81616654","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Ce papier presente une revue de la theorie generale des transitions de phase du premier ordre dans les petits systemes, avec une attention particuliere aux problemes conceptuels lies a une description thermodynamique des systemes ouverts, a petit nombre de degres de liberte et courte duree de vie tels les systemes nucleaires issus d'une collision d'ions lourds. Apres une revue rapide de la theorie generale des transitions de phase dans le cadre de la theorie de l'information, nous discutons les differentes extensions au domaine des systemes finis. Le concept d'une capacite calorifique negative, introduit dans les annees 70 dans le contexte des systemes autogravitants, est re-interprete dans le cadre plus general des anomalies de courbure de potentiels thermodynamiques generalises. La connexion avec la distribution du parametre d'ordre conduit alors a une definition des transitions de phase du premier ordre dans les systemes finis, basee sur les anomalies topologiques de la distribution des evenements dans l'espace des observations. Une etude detaillee de la limite thermodynamique fournit un pont avec la theorie standard des transitions de phase, et montre que dans une large classe de situations physiques les ensembles statistiques sont irreductiblement non equivalents. Dans la deuxieme partie de cet ouvrage nous appliquons les idees theoriques developpes dans la premiere partie a la possible observation d'une transition de phase du type liquide gaz dans les collisions d'ions lourds. La possibilite d'appliquer des concepts d'equilibre dans un processus dynamique collisionnel avec continuum non lie est discute de facon critique. L'observation de fluctuations d'energie partielle anormalement grandes dans des echantillons selectionnees de collisions etudiees a l'aide de detecteurs MULTICS-Miniball et INDRA est reportee et interpretee comme une evidence experimentale forte d'une transition de phase du premier ordre avec capacite calorifique negative dans l'equation d'etat des noyaux.
{"title":"Phase coexistence in nuclei","authors":"F. Gulminelli","doi":"10.1051/ANPHYS:2005005","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2005005","url":null,"abstract":"Ce papier presente une revue de la theorie generale des transitions de phase du premier ordre dans les petits systemes, avec une attention particuliere aux problemes conceptuels lies a une description thermodynamique des systemes ouverts, a petit nombre de degres de liberte et courte duree de vie tels les systemes nucleaires issus d'une collision d'ions lourds. Apres une revue rapide de la theorie generale des transitions de phase dans le cadre de la theorie de l'information, nous discutons les differentes extensions au domaine des systemes finis. Le concept d'une capacite calorifique negative, introduit dans les annees 70 dans le contexte des systemes autogravitants, est re-interprete dans le cadre plus general des anomalies de courbure de potentiels thermodynamiques generalises. La connexion avec la distribution du parametre d'ordre conduit alors a une definition des transitions de phase du premier ordre dans les systemes finis, basee sur les anomalies topologiques de la distribution des evenements dans l'espace des observations. Une etude detaillee de la limite thermodynamique fournit un pont avec la theorie standard des transitions de phase, et montre que dans une large classe de situations physiques les ensembles statistiques sont irreductiblement non equivalents. Dans la deuxieme partie de cet ouvrage nous appliquons les idees theoriques developpes dans la premiere partie a la possible observation d'une transition de phase du type liquide gaz dans les collisions d'ions lourds. La possibilite d'appliquer des concepts d'equilibre dans un processus dynamique collisionnel avec continuum non lie est discute de facon critique. L'observation de fluctuations d'energie partielle anormalement grandes dans des echantillons selectionnees de collisions etudiees a l'aide de detecteurs MULTICS-Miniball et INDRA est reportee et interpretee comme une evidence experimentale forte d'une transition de phase du premier ordre avec capacite calorifique negative dans l'equation d'etat des noyaux.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"60 1","pages":"1-121"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2004-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91013914","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Cet article presente une approche, par les methodes du groupe de renormalisation non perturbatif, des phenomenes critiques dans les systemes hors de l'equilibre, en se concentrant plus particulierement sur les processus de reaction-diffusion. Nous proposons tout d'abord une revue de la classe d'universalite predominante au sein de ces systemes, celle de la percolation dirigee , puis presentons une synthese detaillee des deux formalismes principaux permettant de construire — a partir de l'equation de Langevin et de l'equation maitresse respectivement — une theorie des champs pour ces processus. Nous elaborons ensuite une generalisation du formalisme du groupe de renormalisation non perturbatif (ou methode de l'action effective moyenne) aux systemes hors de l'equilibre et en derivons des equations de flot tres generiques pour decrire les processus de reaction-diffusion. Ces equations de flot nous permettent d'une part, d'apporter la premiere determination analytique en toute dimension des exposants critiques (universels) caracterisant la classe d'universalite de la percolation dirigee . D'autre part, nous etablissons le diagramme de phase complet des marches aleatoires avec branchement et annihilation impaires, qui est confirme par des simulations numeriques. Cette analyse revele des effets non perturbatifs qui modifient qualitativement les proprietes (non universelles) communement admises de ce diagramme — telles qu'issues des theories de perturbation.
{"title":"Processus de réaction-diffusion et groupe de renormalisation non perturbatif","authors":"L. Canet","doi":"10.1051/ANPHYS:2005003","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2005003","url":null,"abstract":"Cet article presente une approche, par les methodes du groupe de renormalisation non perturbatif, des phenomenes critiques dans les systemes hors de l'equilibre, en se concentrant plus particulierement sur les processus de reaction-diffusion. Nous proposons tout d'abord une revue de la classe d'universalite predominante au sein de ces systemes, celle de la percolation dirigee , puis presentons une synthese detaillee des deux formalismes principaux permettant de construire — a partir de l'equation de Langevin et de l'equation maitresse respectivement — une theorie des champs pour ces processus. Nous elaborons ensuite une generalisation du formalisme du groupe de renormalisation non perturbatif (ou methode de l'action effective moyenne) aux systemes hors de l'equilibre et en derivons des equations de flot tres generiques pour decrire les processus de reaction-diffusion. Ces equations de flot nous permettent d'une part, d'apporter la premiere determination analytique en toute dimension des exposants critiques (universels) caracterisant la classe d'universalite de la percolation dirigee . D'autre part, nous etablissons le diagramme de phase complet des marches aleatoires avec branchement et annihilation impaires, qui est confirme par des simulations numeriques. Cette analyse revele des effets non perturbatifs qui modifient qualitativement les proprietes (non universelles) communement admises de ce diagramme — telles qu'issues des theories de perturbation.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"255 1","pages":"33-150"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2004-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81625079","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Cet ouvrage s'interesse aux proprietes d'un condensat de Bose-Einstein atomique dans un piege tres anisotrope. Apres une breve introduction theorique, nous presentons succinctement le dispositif et les techniques experimentales qui ont permis de realiser ces travaux, en insistant particulierement sur l'analyse des images du nuage atomique ultrafroid apres temps de vol. Nous nous interessons ensuite au comportement du nuage thermique a des temperature proches de la temperature critique. Nous mettons en particulier en evidence un decalage de la temperature critique et une reduction de la fraction condensee dus aux interactions, en bon accord avec une description de type Hartree-Fock du nuage mixte. Enfin, nous consacrons un part importante de cet ouvrage a l'etude des fluctuations de phase dans un condensat tres allonge (“quasi-1D”), etude basee sur la mesure de la distribution en impulsion par spectroscopie de Bragg. Nous montrons experimentalement et theoriquement qu'en presence de fluctuations de phase importantes, la distribution en impulsion est tres proche d'une lorentzienne, et notablement elargie par rapport a la distribution etroite et quasiment gaussienne attendue pour un vrai condensat. Nos mesures de la largeur en impulsion, et l'observation de fluctuations de densite fortement reduites par rapport a une distribution thermique “ordinaire”, confirment ainsi la validite de l'approche de Bogoliubov pour decrire les quasi-condensats en dimensionnalite reduite.
{"title":"Condensat de Bose-Einstein dans un piège anisotrope. Cohérence en phase et propriétés thermodynamiques","authors":"Fabrice Gerbier","doi":"10.1051/ANPHYS:2004002","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2004002","url":null,"abstract":"Cet ouvrage s'interesse aux proprietes d'un condensat de Bose-Einstein atomique dans un piege tres anisotrope. Apres une breve introduction theorique, nous presentons succinctement le dispositif et les techniques experimentales qui ont permis de realiser ces travaux, en insistant particulierement sur l'analyse des images du nuage atomique ultrafroid apres temps de vol. Nous nous interessons ensuite au comportement du nuage thermique a des temperature proches de la temperature critique. Nous mettons en particulier en evidence un decalage de la temperature critique et une reduction de la fraction condensee dus aux interactions, en bon accord avec une description de type Hartree-Fock du nuage mixte. Enfin, nous consacrons un part importante de cet ouvrage a l'etude des fluctuations de phase dans un condensat tres allonge (“quasi-1D”), etude basee sur la mesure de la distribution en impulsion par spectroscopie de Bragg. Nous montrons experimentalement et theoriquement qu'en presence de fluctuations de phase importantes, la distribution en impulsion est tres proche d'une lorentzienne, et notablement elargie par rapport a la distribution etroite et quasiment gaussienne attendue pour un vrai condensat. Nos mesures de la largeur en impulsion, et l'observation de fluctuations de densite fortement reduites par rapport a une distribution thermique “ordinaire”, confirment ainsi la validite de l'approche de Bogoliubov pour decrire les quasi-condensats en dimensionnalite reduite.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"37 1","pages":"1-183"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2004-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84923020","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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