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Stages longs 2010

Etudiant
Thème
Lieu / Responsable
Résumé
Andrieux, Vincent
Characterization of Silicon photomultiplier (SiPM) down to 4.2K
Laboratoire de physique des Particules de l’université d’Oxford : The Oxford CRESST, EDELWEISS, EURECA and cryoEDM group / Samuel Henry, Vitalii Mikhailik
résumé
Béziat, Renaud
Mouvement collectif d’assemblées cellulaires
Engineering Department de l’Universite de Cambridge (UK), Engineering for Life Sciences / Alexandre Kabla
résumé
Bron, Emeric
Effet dynamo dans les disques d’accrétion
Nordita (Nordic Institute for Theoretical
Physics, Stockholm) / Axel Brandenburg
résumé
Bruhat, Laure
Piégeage optique de nanoparticules sur des surfaces plasmoniques
Nanophotonics group, Cavendish lab Cambridge / Jeremy Baumberg, Sumeet Mahajan
résumé
Cividini, Julien
Montage et spectroscopie d’une lampe d’Erbium
Institut für Experimentalphysik de l’université d’Innsbruck / Albert Frisch
résumé
Cocchi, Eugenio
Bruit fondamental d’un interrupteur quantique CEA Saclay / C. Glattli
résumé
Codis, Sandrine
Influence de la géométrie des grandes structures dans l’acquisition de moment angulaire par les halos galactiques
BIPAC, Astrophysics Department, Oxford University / Julien DEVRIENDT, Christophe Pichon
résumé
Colin, Maxime
Echanges nuage/atmosphère
University of New South Wales, Australie, Climate Change Research Center / Steven Sherwood
résumé
Comini, Pauline
Application des analyses par faisceau d’ions en sciences médico-légales : discriminer des grains de quartz selon leur provenance.
Ion Beam Centre, University of Surrey, Guildford, UK / Melanie Bailey
résumé
Dareau, Alexandre
Imaging cold atoms : high-resolution objective and phase-contrast imaging groupe AMOP du Cavendish Laboratory de l’université de Cambridge (UK) / Zoran Hadzibabic
résumé
Desreumaux, Nicolas
 Thermometry on mesoscopic scale
Low Temperature Laboratory, Royal Holloway College, University of London / Grégoire Ithier
résumé
Ducloué, Lucie
Cinématique des grains et réseau de force dans une zone de cisaillement
expérimentale.
Institute for geophysics, Jackson School of Geosciences, University of Texas / Nicholas W. Hayman
résumé
Dufour, Gabriel
Étude des collisions entre atomes froids de Rubidium et un gaz chaud
Université de Colombie Britannique, Quantum Degenerate Gases Group/ Kirk Madison
résumé
Elettro, Hervé
Tests mécaniques de copolymères à blocs semi-crystallins élastomères thermoplastiques
MC-CAM (Mitsubishi Center for Chemical Advanced Materials), MRL (Material Research
Laboratory), University of California at Santa Barbara / Fanny Deplace
résumé
Fruleux, Antoine
étude de l’établissement d’un ressaut hydraulique 1D
DTU : Technical University of Denmark
, fluid-DTU / Tomas Bohr
résumé
Garcia, Sébastien
Conception et montage d’une expérience d’électrodynamique quantique en cavité avec un ion Yb+
AMOP group, Cavendish Laboratory, Cambridge, UK / Michael Koehl
résumé
Gouraud, Baptiste
Métamatériaux acoustiques type ligne de transmission
EPFL Lausanne, LEMA, Groupe d’Acoustique / Hervé Lissek
résumé
Grezes, Cécile
Simulations de structures à cascades quantiques et optimisation des performances dans la gamme Térahertz par l’utilisation d’une génération non-linéaire
Harvard / F. Capasso, Christian Pflügl
résumé
Hobeika, Paul
Lock & Key colloids
Center for Soft Matter Research, NYU / David Pine, Stefano Sacanna et William Irvine
résumé
Jarry, Hugo
Construction d’un instrument de mesure de temps d’immersion.
Estación Costera de Investigaciones Marinas, Departament de Ecología,
Pontificia Universidad Católica de Chile, Las Cruces / Evie Wieters, S. Navarrete
résumé
Jezouin, Sébastien
Etude de la stabilité et de la croissance d’agrégats OH-(H2O)n
Univ. Freiburg / Thorsten Best (Roland Wester)
résumé
Jobez, Pierre
Optical quantum memory
laboratory for quantum information science (University of Calgary) / Alex Lvovsky
résumé
Laslier, B.
Étude des propriétés optiques des matériaux à l’échelle nanométrique par cathodoluminescence
équipe de microscopie électronique du laboratoire de physique du solide d’Orsay, groupe STEM / Mathieu Kociak
résumé
Le Brun, Amandine
étude des gaz à hautes températures générés lors des rentrées atmosphériques Martiennes

résumé
Lu, Zhenkai
369nm-378nm Transfer Cavity
Center for Ultracold Atoms MIT / Vladan Vuletic
résumé
Michel, Manon
Mass distributions of stars and cores in young clusters
Harvard-Smithsonian Center for astrophysics
—  Radio & Geoastronomy division / Philip C. Myers
résumé
Mihelich, Martin
The dynamics of capillary rise between elastic sheets.
DAMTP, Cambridge / Dominic Vella
résumé
Paulin, Rémi
Pulsar timing
Oxford, Laboratoire d’Astrophysique / Aris Karastergiou
résumé
Papaxanthos, Laetitia
Etablissement du profil de la fonction d’une famille de proteines.
Institute for advanced studies, Princeton / R. Monasson
résumé
Perdigou, Claude
Mecanique des structures fines
MIT / Pedro Miguel Reis
résumé
Perrard, Stéphane
Ondes de surface d’un tore liquide en caléfaction
MSC/ Yves Couder
résumé
Perret, Anthony
Optique Quantique sur SOI
Laboratoire d’information quantique, Université libre de Bruxelles / Serge Massar
résumé
Riello, Aldo
Constraints on General Relativity and on the nature of Dark Energy from future galaxy surveys and signature of primordial non-gaussianities in the 21cm signal
LBNL / Robert Cahn - Shirley Ho
résumé
Rispe, Arnaud
Propositions pour l’information quantiques, porte-phase
et mémoire
Université de Calgary, Institute for Quantum Information Science / Christoph Simon
résumé
Rupprecht, Jean-François
Scattering at a topological transition
Yale, dpt condensed matter theory / Karyn Le Hur
résumé
Sivan, Itamar
Fontaine atomique
Atomic and Lasers Physics - Oxford University / Axel Kuhn
résumé
Tlili, Sham
activité neuronale
Columbia U. / Rafael Yuste
résumé
Vernier, Eric
Impuretés magnétiques et états liés dans les
supraconducteurs.
Lyman Laboratory, Harvard Physics Dept. / Eugene Demler
résumé
Wolf, Sébastien
réponse mécanique des protéines
New York University, Center of Soft Matter Physics / Jasna Brujic
résumé
Woné, Michel
Evaluation numérique de la réponse post-sismique d’hétérogénéités lithosphériques.
Geodynamics group, Department of geology, University of Maryland / Laurent Montési
résumé



Andrieux, V. : The work carried out during my internship at the University of Oxford encompasses the experimental study of silicon photomultiplier (SiPM) over wide temperature range aiming to assess the feasibility of this detector for cryogenic applications. If it is the case, it can be used as a detector of photons thus facilitating the discrimination of different types of particle interactions. I carried out measurements of the charge and the time characteristics of SiPM using blue LED in He cryostat from 4.2 to 295 K. The following dependencies where studied at different temperatures :
The charge and the time versus LED voltage
The charge and the time versus Bias voltage
The results of this study will be used to design the sensitive scintillation detectors capable of operation at cryogenic temperatures.


Béziat, R. : Lorsqu’ils sont privés de nourriture, les amibes unicellulaires de l’organisme Dictyostelium Discoideum s’agrègent pour former un amas se déplaçant de manière collective : le "slug" ou "pseudoplasmodia". Ce sont différents aspects du mouvement de ce slug que j’ai étudiés durant ce stage exclusivement expérimental. Pour cela, j’ai d’une part essayé d’analyser les trajectoires des slugs, en termes de longueurs et de temps caractéristiques de réponse à des stimuli lumineux notamment (le slug est phototactique, il est attiré par la lumière), ce qui n’a nécessité que des techniques d’analyse d’image et de statistique. D’autre part j’ai examiné le comportement du slug en milieu confiné, en l’occurrence lors de son déplacement à travers des microcanaux, ce qui m’a amené à utiliser des techniques de microfabrication. Le préalable à ce travail, qui m’a occupé pendant une part non négligeable du stage, a été la culture de l’organisme en question et la mise au point de protocoles rigoureux à ce sujet afin d’assurer la reproductibilité des expériences.

Bron, E. : J’étudie dans des simulations magneto-hydrodynamiques de disques d’accrétion (approximation locale de la "shearing box") la turbulence causée par la MRI (Magnetorotationnal Instability), une instabilité auquel les disques d’accrétion sont sujet en présence d’un champ magnétique. Les effets des viscosité et diffusivité magnétique microscopiques ne sont pas négligés, et l’influence du nombre de Prandtl magnétique sur les propriétés de la turbulence est étudiée. La turbulence joue un rôle particulièrement important dans les phénomènes d’accrétion : pour que la matière puisse effectivement être accrétée, il faut pouvoir transférer son moment cinétique vers l’extérieur du système. Or les diffusivités microscopiques des disques astrophysiques sont trop faibles pour permettre un taux d’accrétion réaliste. Il est donc supposé que les disques sont suffisamment turbulents pour avoir des diffusivités turbulentes permettant les bons taux d’accrétion. J’étudie également cette turbulence du point de vue du formalisme de la "Mean Field Dynamo Theory" (MFDT) et tente d’appliquer la méthode des champs tests ("testfield method", cf. Rheinhardt & Brandenburg 2010) pour mesurer les coefficients de transport turbulents dans ce cas. L’idée étant de relier ces coefficients au champ moyen pour pouvoir ensuite les utiliser dans des modèles de champ moyen, qui demandent moins de puissance de calcul.

Bruhat, L. : Utiliser la lumière pour piéger et manipuler des objets a révolutionné les sciences à l’échelle mésoscopique, notamment la biologie cellulaire. Depuis l’invention des pinces optiques en 1986, la micromanipulation optique est un outil majeur qui n’a cessé d’être perfectionné. Un enjeu toujours actuel est d’améliorer la qualité du piégeage pour des objets plus petits que la longueur d’onde du laser de piégeage. L’utilisation de surfaces métalliques nanostructurées constituent une voie prometteuse pour l’élaboration de pinces optiques nanométriques. Les résonances plasmoniques de ces surfaces permettent en effet de générer des champs électromagnétiques localisés à fort gradient susceptibles d’exercer une force suffisante sur un objet diélectrique pour le piéger. Mon projet consiste à étudier le piégeage optique de nanoparticules de polystyrène en solution sur des surfaces d’or nanostructurées par un réseau de creux. Mon travail, de nature purement expérimentale, a d’abord consisté à mettre en place le dispositif optique permettant d’amener le faisceau laser de piégeage dans un microscope confocal commercial. Laser et microscope n’étant pas dans la même pièce, une fibre optique a été utilisée. J’ai parallèlement travaillé à l’imagerie confocale des billes fluorescentes de polystyrène sur les surfaces structurées par des creux. Une fois le laser de piégeage mis en place, j’ai pu débuté les expériences, reproduisant d’abord le piégeage optique standard puis réalisant le piégeage sur les creux.

Cividini, J. : Mon travail a consisté à monter une lampe contenant de l’Erbium afin d’en faire de la spectroscopie et finalement, de locker le laser sur une transition. Ceci englobe donc le dessin du montage (grâce à Solidworks), la mise en place et de nombreux tests du système de pompage/remplissage de la lampe, des réglages optiques évidemment, et enfin la fabrication de quelques circuits électroniques (photodiodes, régulateur PID...). Il est aussi question de monter un modulateur électro-optique, avant la lampe, ce qui n’est pas encore fait. Une autre partie de mon travail est la simulation (et l’optimisation) du champ magnétique crée par le ralentisseur à effet Zeeman qui sera utilisé dans l’expérience principale, pour ralentir les atomes d’Erbium(grâce à Matlab). Je ne sais pas si je pourrai participer à son montage.

Cocchi E. : Un interrupteur quantique permet l’échange d’électrons via un mode quantique unique pendant une durée courte et contrôlable. Pour réaliser cela on utilise un QPC (Contact Quantique Ponctuel), une constriction dansun gaz d’électrons bidimensionnels, commandable par une tension de grille. Le but de l’expérience est double. Le premier porte sur une mesure de l’accroissement de l’entropie d’intrication qui s’établie quand on met en contacts deux systèmes quantiques auparavant séparés. Il a été proposé par Klich et Levitov en 2009 (PRL, 102, 100502) que celle-ci est directement liée à la statistique du bruit de charge créé par la connexion-déconnexion des deux systèmes. Le but de l’expérience est de mesurer la variance du bruit de charge et de comparer à la prédiction.
La deuxième motivation est d’ordre pratique. Pour des expériences de physique quantique on aimerait disposer d’un interrupteur quantique générant le minimum de bruit et établir plus généralement la limite fondamentale du bruit d’un interrupteur.

Codis, S. : Je fais mon stage en cosmologie et plus particulièrement, sur l’étude des grandes structures de l’Univers.
Je traite des données issues des plus grandes simulations de la discipline (projet horizon : http://www.projet-horizon.fr) à l’aide du langage de programmation Yorick (un interpréteur basé sur le C). Mon but est de mener sur ces simulations une mesure très controversée au sein de la communauté scientifique, celle des corrélations entre le spin (moment cinétique) des halos de matière noire et la structure filamentaire - la toile cosmique- dans laquelle ils évoluent (filaments, murs, vides).
Au delà de cette mesure, le volet théorique de mon travail consiste à interpréter ces résultats et  comprendre :

- le squelette qui est un outil topologique basé sur la théorie de Morse et qui permet de donner une existence mathématique à la structure filamentaire que notre oeil perçoit en regardant la répartition des “lignes de crête” du champ de densité de matière noire à grande échelle ;

- la théorie des champs de marée (TTT) qui tente d’expliquer comment les
halos galactiques ont acquis leur spin

- la théorie de formation des grandes structures en général (formation hiérarchique des structures, formalisme de Press-Schechter, ...)
En pratique, l’objet de mon stage est d’utiliser cet outil très puissant qu’est le squelette pour réaliser différentes mesures cosmologiques. A ce jour, j’ai montré qu’il existait une masse de transition (d’environ 5.10^12 masses solaires) au delà de laquelle le moment cinétique des halos est perpendiculaire à l’axe du filament, et en deçà de laquelle il est parallèle. Je tente maintenant d’expliquer cette transition.
En plus de la question du spin des halos de matière noire, j’avais commencé à m’intéresser à la réalisation d’un test d’Alcock-Paczynski sur le squelette pour contraindre la cosmologie de notre Univers (sa courbure). Ce test repose sur une comparaison de la longueur transverse et longitudinale du squelette, qui dans un univers courbe, ne devraient statistiquement pas coïncider. Cela m’a permis de comprendre comment il était possible de faire un test purement géométrique de la courbure de l’Univers et d’étudier certains biais tels que la distorsion en redshift, liés au fait de travailler sur des données observationnelles de galaxies qui ont une vitesse particulière par rapport au flot de Hubble.
Je profite de ce stage pour m’intéresser à quelques domaines connexes, en particulier :

- ce que l’on appelle les problèmes inverses. J’ai ainsi pu voir comment reconstruire, à partir de la mesure d’un champ de vitesses radiales, le champ de densité sous-jacent au sens du maximum de vraisemblance ; comment déconvoluer des images...

- les statistiques et le traitement du signal : champs aléatoires, spectres de puissance, fonctions de corrélation, ...

Colin, M. : L’idée est d’utiliser les donnees résultant d’un modèle numérique à moyenne échelle (de l’ordre de 1000km) de l’atmosphère pour essayer de préciser les phénomènes expliquant les échanges entre un nuage et l’air environnant. Un premier effet est déjà bien connu, l’entrainement, même s’il est difficile à paramétriser dans les modèles mondiaux de climat. C’est-à-dire qu’il y a un mélange de l’air de ces deux systèmes, provoquant un échange de chaleur et d’humidité. On voudrait ici savoir si un second effet ne pourrait pas être pertinent. Lors de l’ascendance de l’air humide provenant de la couche-limite atmosphérique, l’air au-dessus de la couche-limite est lui-même poussé
vers le haut. Cet air pourrait donner donner naissance à un nuage, ce qui accélèrerait le processus de formation du nuage final et augmenterait la vitesse d’ascension dans le nuage. La question peut se formuler de la façon suivante : est-ce que les particules de fluide composant le nuage "final" proviennent uniquement de la couche-limite atmophérique, ou est-ce que l’air provenant du milieu de
la troposphère apporte une partie importante de l’air du nuage, saturé en vapeur d’eau ?

Comini, P. : Ce stage expérimental a pour but d’explorer les applications des analyses par faisceau d’ions en sciences médico-légales. Mon travail consiste à fournir des analyses indépendantes sur des grains de quarz issus d’échantillons de sol (preuves matérielles pouvant être découvertes lors d’une enquête criminelle). Ces grains ont d’abord été analysés au Microscope Electronique à Balayage. Les différentes surfaces imagées permettent ensuite de classer les grains par type et de différencier les échantillons de sol (Grain Texture Analysis - GTA).
A l’aide d’un accélérateur électrostatique (tandem), j’ai déterminé la composition élémentaire de ces grains par PIXE (Particle Induced X-ray Emission). Une nouvelle expérience devrait avoir lieu prochainement ; les grains seront cette fois analysés par PIGE (Particle Induced Gamma-ray Emission) et IBIL (Ion Beam Induced Luminescence). La comparaison des résultats obtenus par toutes ces méthodes visent à apporter une solidité supplémentaire aux conclusions obtenues par GTA, voire, si la discrimination des types de grains s’avère suffisante, à installer un peu plus les accélérateurs des particules comme outil de choix en sciences médico-légales.

Dareau, A. : La plupart des mesures, dans les expériences d’atomes froids, se fondent sur des dispositifs d’imagerie par absorption ou par fluorescence : on observe "l’ombre" du nuage d’atomes ou, au contraire, la - faible - lumière qu’il émet. Afin d’atteindre une haute résolution (quelques microns), il est nécessaire d’affranchir le dispositif optique de diverses aberrations, notamment des aberrations sphériques (géométriques) dues à la présence de la paroi de verre de la cellule expérimentale sous vide. Un autre mode d’observation des atomes, dit d’imagerie par contraste de phase, peut de plus être envisagé pour observer des nuages denses.
L’objectif de mon travail est d’adapter un objectif, capable de compenser les aberrations sphériques de la cellule, aux caractéristiques de l’expérience menée par mon groupe. Deux objectifs, composés de lentilles standard et donc à moindre coût, sont ainsi confectionnés, en tenant compte des contraintes expérimentales, pour observer les atomes suivant deux axes. Ces objectifs sont conçus et optimisés à l’aide d’un logiciel de traçage de rayons (OSLO), puis testés expérimentalement. Enfin, l’intégration de nouveaux composants optiques permettant de faire fonctionner ces objectifs en "contraste de phase", sans perte de résolution, est étudiée et mise en oeuvre expérimentalement.


Desreumaux, N. : Tunnel-junction refrigerators are very promising devices to cool nanofabricated sensors to temperatures from 300 mK down to approximately 10mK. The ‘nanofridge’ studied in the team uses Normal-Insulator-Superconductor (NIS) tunnel junctions to cool a thin membrane of Silicon Nitride. The principle of the refrigerator is to tunnel ‘hot’ electrons out from the normal metal electrodes - in contact with the membrane - into the superconducting ones by applying a fixed voltage to the junctions. To evaluate the proficiency of the cooling device, an accurate measure of the temperature of the membrane is required. At first, I studied theoretically the different implementations of mesoscopic on-chip thermometers based on tunnel junctions. I also investigated the possibility of using them as noise spectrum analyzers. The systems under study were Normal-Insulator-Superconductor (NIS) and Superconductor-Insulator-Superconductor (SIS) tunnel junctions. Phenomena such as the photon-assisted tunnelling current and the escape processes in current-biased SIS junctions were considered. Then, I took advantage of an experiment already functioning in the group to study experimentally another possible thermometer, based on the Cavity Bifurcation Amplifier (CBA). This system is composed of an on-chip microwave cavity connected to superconducting tunnel junctions.  This non-linear device presents a bifurcation phenomenon whose temperature dependence may enable reliable temperature measurements. We studied this temperature dependency and investigated the effect of noise on the device.
‘Techniques’ utilisées : Modélisation des différents thermomètres (physique mésoscopique, transport éléctronique dans les jonctions tunnels, …). Mesures dans le domaine des micro-ondes. Analyses de données (fonctions d’autocorrélation, spectres de puissance,...)


Ducloué, L. : On peut observer en cisaillant une couche unique de matériau granulaire un comportement de "collé-glissé" qui rappelle celui des séismes. Le matériau que j’ai utilisé est constitué d’un mélange de disques et d’ellipses photoélastiques, contenus dans une cellule de cisaillement dont le fond est scindé en deux parties : l’une est fixe, et l’autre entraînée par un moteur couplé à un ressort. La compacité influence beaucoup le comportement du système, c’est pourquoi un empilement dense et un empilement plus lâche ont été utilisés pour l’étude. Pendant le cisaillement du milieu, la position des grains et l’image du réseau de force ont été enregistrées, ainsi que des données globales comme le déplacement total et la force exercée sur le matériau. On observe que ce dispositif expérimental produit des séries d’événements de "collé-glissé" au comportement tantôt périodique, tantôt apériodique. Je me suis intéressée aux corrélations entre les données à l’échelle des grains et les données globales. J’ai également essayé de caractériser les régimes périodique et apériodique à partir de la cinématique des grains et de l’évolution du réseau de forces. Je me suis enfin intéressée à la transition d’un régime vers l’autre.


Dufour, G. : Le système étudié consiste en un ensemble d’atomes de Rubidium refroidis dans un piège magnéto-optique puis transférés dans un piège magnétique quadrupolaire. Nous avons cherché à caractériser l’effet d’un gaz résiduel (10-8 - 10-9 Torr ) à température ambiante sur ce système. Une collision entre un atome piégé et un atome chaud peut mener à la perte de l’atome piégé, mais pour les grands paramètres d’impact le transfert d’énergie est insuffisant pour que l’atome sorte du piège. Ainsi, en plus du temps de vie fini des atomes au sein du piège, on s’attend à voir leur température augmenter au cours du temps. Nous avons mesuré ce réchauffement expérimentalement en sondant la distribution d’énergie des atomes à l’aide de radio-fréquences. De plus nous avons mis au point une simulation directe du piège tenant compte du mouvement des atomes. A chaque pas de temps la position et la vitesse de chaque atome sont actualisées par intégration de Verlet, et avec une certaine probabilité, l’atome est soumis à une collision. L’angle de collision est choisi en utilisant la section efficace différentielle comme distribution de probabilités. Cette section efficace a été calculée numériquement à partir des premiers principes. La comparaison entre expérience et simulation nous confirme que les principaux mécanismes à l’œuvre sont bien compris et permet de les décrire quantitativement.

Elettro, H. : Les polymères semi-cristallins ont des propriétés mécaniques intéressantes qui leur confèrent une très haute performance, et légitiment leur utilisation industrielle. Le but de ce stage est de caractériser ces propriétés grâce à des tests de traction standards et cyclique à déformation croissante (step-cycle), puis de sonder les différentes sources de contrainte grâce à des expériences de relaxations. Les résultats des tests de relaxation sont analysés grâce à un modèle mécanique à trois branches parallèles permettant de décrire séparément l’évolution de la partie visqueuse, du réseau caoutchoutique et du réseau cristallin en fonction de la déformation macroscopique de l’échantillon testé.
Ce travail est effectué sur le copolymère à blocs sPP-EPR-sPP (sPP : polypropylène syndiotactique, EPR : copolymère statistique ethylene-propylene rubber) sous différents états : polymère obtenu après synthèse, gel et gel sec. Les propriétés du polymère de départ, du gel et du gel sec sont comparées, et une piste quant à l’obtention de matériaux de meilleures performances mécaniques est envisagée.

Fruleux, A. : J’ai étudié la création d’un ressaut hydraulique au fur et à mesure de l’étalement d’un film liquide dans une gouttière jusqu’à l’établissement d’un régime stationnaire. Mon travail a été de décrire expérimentalement l’écoulement, ainsi que de développer un modèle théorique permettant de décrire cet écoulement. La partie expérimentale de ce stage comporte une important part de traitement d’images. La partie théorique a été de développer un modèle que j’ai voulu le plus simple possible mais réunissant tous les ingrédients que j’ai estimé nécessaires à la compréhension du phénomène physique. Ce modèle s’inspire des développements multi-échelles.

Garcia, S. : Mon stage est une collaboration à la réalisation d’une expérience dont le but est d’atteindre le régime de couplage fort entre le champ électromagnétique d’une cavité optique et un ion Yb+ confiné dans un piège de Paul. La cavité optique, d’une longueur de 100 microns, est constituée de deux fibres optiques monomodes sur lesquelles on a réalisé des miroirs de Bragg à très haute réflectivité.
Pendant la première partie de mon stage, j’ai réalisé des simulations numériques du champ électrique du piége de Paul linéaire en présence des fibres optiques, qui sont recouvertes d’or pour éviter la présence de charges permanentes qui apparaissent sur les surface diélectriques. Pour cela j’ai modifié un programme (langage C et C++ ) utilisant la méthode des éléments aux limites (Boundary Element Method : BEM). Puis je l’ai utilisé pour trouver une configuration dans laquelle le champ électrique constitue un piège efficace.
Puis, nous avons cherché les solutions techniques pour la réalisation de l’expérience : conception d’une nouvelle chambre à vide, conception de supports pour les fibres optiques dont un permettant de contrôler le mouvement, conception d’une méthode permettant de couvrir la fibre optique d’or excepté au centre de la face où est située le miroir... Et nous avons commencé le montage de l’expérience.


Gouraud B. :
Faire
un
métamatériau,
c’est
créer
un matériau
aux propriétés choisies, grâce à une
structure à une échelle bien plus petite que les
longueurs d’onde dans ce matériau. En acoustique on cherche
ainsi à produire une certaine densité effective (qui lie
accélération et gradient de pression) ou
compressibilité effective (qui lie divergence de la vitesse et
variation temporelle de pression). La maîtrise de ces
coefficients permet d’envisager la possibilité de rendre un
objet invisible ou d’observer des phénomènes aussi
étranges que la réfraction négative (dans le cas
ou densité et compressibilité sont simultanément
négatives).
Une manière de concevoir ces métamatériaux est
d’utiliser des lignes périodiques sur le modèle des
lignes de transmissions électrique. Ceci est possible
grâce à la possibilité de représenter des
systèmes acoustiques unidimensionnels comme une portion de guide
d’onde ou une membrane dans un guide d’onde par des impédances
localisées. Il a été ainsi montré qu’en
alternant périodiquement dans un guide d’onde la présence
d’une membrane et d’un conduit transverse réalisant une fuite
d’air, il est possible de réaliser un métamatériau
acoustique unidimensionnel à vitesse de phase négative
(opposée au sens de propagation de l’énergie).
Mon travail se décompose en deux axes principaux :
1. Le dimensionnement et la réalisation expérimentale
d’un telle ligne 1D à indice négatif. Et la mesure locale
de la densité et de la compressibilité effectives
à l’aide de films piézoélectrique collés
sur les membranes et de microphones.
2. S’interroger sur la possibilité d’étendre ce mode de
conception de métamatériaux en 2 ou 3 dimensions.
connaissances liées au projet :
théoriques : métamatériaux type ligne de
transmission (le thème vient de
l’électromagnétisme) et milieux à indices de
réfraction négatifs, impédances localisées
en acoustiques, matrices de transmission et structures
périodiques
expérimentales : plaques vibrantes et guide d’onde acoustiques,
films piézoélectrique, vibromètre laser et
microphones

Grezes, C. :
Je
travaille
exclusivement
sur
les lasers à cascades quantiques
et plus particulièrement sur deux projets. Le premier projet
consiste à améliorer les performances des QCL dans la
gamme Térahertz à température ambiante en se
basant sur une idée nouvelle : utiliser l’optique
non-linéaire pour effectuer une génération de
différence de fréquence entre deux sources dans
l’infrarouge moyen pour obtenir une source compacte dans la gamme
Térahertz. Le second projet consiste à réaliser un
laser à large spectre dans l’infrarouge moyen toujours
à l’aide de laser à cascade quantique.
Mon travail consiste à trouver ou améliorer le concept,
faire le design de la structure du super-réseaux de
manière à laser à la longueur d’onde
désirée avec une puissance optimale, participer au
processing et tester les lasers.

Hobeika, P. :
Mon
stage
consiste
à
étudier
et améliorer la
sélectivité d’un système de colloïdes "lock
& key", qui s’assemblent grâce aux forces de
deplétion. Ces colloïdes ont des formes
complémentaires et s’organisent lorsque la deplétion est
effective de manière à maximiser leur volume de
recouvrement. Les "locks" sont des sphères creusées
grâce à une instabilité lors de la
polymérisation d’une suspension de microgouttelettes d’huile
dans l’eau. Lorsque je suis arrivé, ces colloïdes
étaient déjà synthétisés, et je les
juste utilisés. Les "keys" sont des sphères de silice ou
de PMMA.
Mon travail consiste essentiellement à mesurer le ratio de
complexes lock&key sur le nombre total de locks, en fonction de la
concentration du deplétant, cela pour différentes tailles
de sphères. Cela constitue une mesure de la
sélectivité du système. Cela signifie que, pour
placer un point sur une courbe, je prépare une solution, attends
que les particules sédimentent et diffusent au fond d’un
capillaire, puis je prends des images au microscope et compte les
particules. Le comptage est a demi automatisé, et j’ai un peu
appris à faire de l’analyse d’image avec MATLAB.
Je fais beaucoup de chimie. J’ai effectué la synthèse de
sphères de silice et de poyNIPAM. J’ai appris à effectuer
l’analyse d’un échantillon par "light scattering".

Jarry, H. :
Un des paradigmes fondamentaux en l’écologie
côtière est que la limite supérieure de la
distribution des espèces intercotidales est
déterminée par la dessiccation et le stress thermique. La
détermination du temps passé à l’air libre est
donc crucial pour caractériser les côtes et analyser ces
distributions. Généralement, ce temps d’émersion
est estimé en utilisant des tables de marées. Celles-ci
sont faciles à utiliser, et permettent d’obtenir un bon
ordre de grandeur. J’ai tout d’abord classé en utilisant cette
méthode différentes côtes en Argentine et Afrique
du Sud, selon leur sensibilité au changement climatique, les
plus sensibles étant celles où la marée est basse
le plus longtemps pendant les heures les plus chaudes de la
journée. Mais ceci ne suffit pas, les tables ne prenant pas en
compte le détail de la typographie précise de la
côte, sa configuration à petite échelle ou
l’importance des vagues. Pour remédier à cela, on peut
utiliser des capteurs de température et pression, coûteux
et difficiles à analyser. J’expérimente actuellement un
nouvel instrument, dont j’ai conçu un prototype, qui permettrait
à faible coup de connaître facilement le temps d’immersion
en un point quelconque de la côte.

Jezouin, S. :
J’étudie
la
croissance
d’un agrégat de molécules d’eau sur un ion,
en l’occurrence OH-. C’est, par exemple, une contribution possible
à la formation des nuages : ces ions très réactifs
sont produits par le rayonnement cosmique et servent de noyau de
condensation à une goutte d’eau. Pour cela, nous capturons les
agrégats dans un piège électrique
radio-fréquence dont la partie radiale du potentiel effectif est
en r^20 (22-pole trap). Ceux-ci sont alors mis en contact avec un gaz
d’hélium à faible pression ( 10^-5mbar) dont nous
contrôlons la température (150-300K). Les collisions
successives avec les atomes d’hélium thermalisent les
degrés de liberté externes, comme internes (rotations,
vibrations, etc) des agrégats (buffer gas cooling). Cependant
quelques hélium ont des énergies cinétiques
élevées (queue de la distribution de Maxwell Boltzmann),
ils déposent alors dans l’agrégat une énergie
supérieure à son énergie de dissociation ce qui
entraine sa fragmentation. En introduisant de la vapeur d’eau dans
l’hélium, des collisions OH-(H2O)n + H2O ont lieu, ce qui forme
des complexes instables (car excites) [OH-(H2O)(n+1)]*, qui peuvent
toutefois être stabilisés par une collision avec un
hélium, l’agrégat croît.
Mon travail, qui couvre le réglage de la machine, la prise de
données, puis leur analyse, consiste à
caractériser ces processus en mesurant les paramètres qui
les décrivent comme l’énergie d’activation de
l’agrégat (les taux de fragmentation des agrégats
dépendent de la température selon une relation
d’Arrhenius) ou les temps de vie des complexes excités.

Jobez, P. :
Le but est de fabriquer une mémoire appelée GEM (gradient
echo memory). L’idée principale de cette mémoire est
d’utiliser les niveaux d’énergie du rubidium 87 afin d’absorber
la lumière. Par effet Raman dans le rubidium 87, on peut choisir
la fréquence que va absorber l’atome. On peut ensuite
séparer le pic d’absorption en 3 pics en appliquant un champ
magnétique dans la cellule d’atomes (effet Zeeman), un pic
central a la même fréquence que celle obtenue sans le
champ et un pic de chaque côté du pic central, plus ou
moins éloigné de celui-ci selon la puissance du champ. En
appliquant un gradient de champ magnétique en plus du champ
constant, on peut élargir les pics latéraux et aussi
absorber des pulses assez courts temporellement (2µs). Chaque
fréquence qui compose le pulse est ainsi stockée a un
endroit précis de la cellule. En inversant le gradient de champ
magnétique on obtient un écho du pulse absorbe par les
atomes. On utilise un laser Titanium-saphir pour obtenir l’effet Raman
et un laser à diode pour le pulse. Le stage est
expérimental exclusivement.

Laslier, B. :
Un
microscope
électronique
à transmission et à
balayage (STEM) permet de former un faisceau électronique de
taille sous-nanométrique de forte intensité, ce qui
permet d’exciter de manière très localisée un
matériau. Un système optimisé de détection
de lumière nous permet alors d’en mesurer le spectre
d’émission en conservant la résolution spatiale du
microscope. Nous étudions deux types d’échantillon : des
nanofils AlN/GaN contenant des boites quantiques et des nanoparticules
métalliques qui sont le siège de plasmons de surfaces
radiatifs. Mon travail a pour l’instant principalement consisté
à faire l’analyse des données obtenues. En effet les
données expérimentales sont des spectre-images, c’est
à dire des images contenant un spectre par pixel. Ces
données sont difficiles à bien visualiser et demandent
beaucoup de traitement pour en extraire des informations quantitatives,
d’autant que le signal est faible et assez délocalisé.
L’outil principal que j’ai développé a été
l’ajustement au moindre carré de l’ensemble des spectres d’un
spectre-image.

Le Brun, A. :
Le stage est consacré à l’étude des gaz à
hautes températures générés lors des
rentrées atmosphériques Martienne avec une application
aux calculs des flux radiatifs perçus par la capsule ExoMars.
J’ai pour cela commencé par prendre en main le code
utilisé (NERAT : Non-Equilibrium Radiation Aerothermodynamics) en
effectuant un certain nombre de calculs déjà
réalisés auparavant. Je me suis également
attachée à comprendre le fonctionnement du module de
transfert radiatif du code, les modèles utilisés par le
code en général en me concentrant sur les modèles
de cinétique chimique (si j’ai le temps d’ici la fin du stage,
j’essaierai de regarder de plus près les modèles optiques
utilisés pour les calculs de radiation du CO2 et du CO),... Par
ailleurs, la mission ExoMars ayant été modifiée en
décembre 2009, il a fallu faire de nombreux calculs de flux
radiatifs pour une nouvelle géométrie de la capsule et de
nouvelles trajectoires afin de permettre le dimensionnement du bouclier
thermique (principalement arrière). Je me suis attachée
à démontrer que ces calculs étaient
convergées entre autres en termes du raffinage du maillage
utilisé, du nombre de bandes lors du calcul de transfert
radiatif.
J’ai également participé à la définition de
l’instrumentation de la capsule afin de mesurer les flux radiatifs au
cours de la rentrée : recherche des instruments existants en
contactant les laboratoires, définitions des besoins,
participation aux réunions avec le service instrumentation du
CNES afin de choisir l’instrument correspondant le plus à ces
besoins,...

Lu, Z. :
Heralded photon storage based on DLCZ protocol has been demonstrated in
Prof. Vuletic’s group by using cesium atom ensemble (Science
313,74. P.R.L 103 043601). Due to the bright future of ion system in
quantum computation, a new project implementing this protocol in
Ytterbium ion system is being set up now. The transition of
2S1/2->2P1/2 of Ytterbium-171 ion corresponds to 369nm. The read,
write pulses are near this wavelength. Setting 369nm as reference
laser, the experimental cavity need to be locked to an off-resonant
laser called transfer laser(378nm). My project is to build another
cavity (transfer cavity) to lock 369nm-378nm lasers. We use NICHIA
UV-laser diodes. The first step is to build current controllers,
temperature stabilizers to operate the diodes. The UV diode is of broad
line-width( 2MHz), so we use extended-cavity configuration to narrow
the line-width. Then we shape the beam to get a relatively high fiber
coupling efficiency. The transfer cavity is put in a copper shield. We
keep the shield under the vacuum and stabilize it above the room
temperature. Build two RF-path circuits to drive the EOM and get 25MHz
and 35MHz sidebands for reference laser and transfer laser
respectively. Build high-voltage supply and APD circuits to detect the
reflected beam. Use Pound-Drever-Hall technique to get an error signal.
Then use a lock box to generate a feedback signal correct the transfer
laser.

Michel, M. :
CONTEXTE
 :
Il
est
aujourd’hui
certain que les étoiles se forment par
effondrement gravitationnel des parties plus denses des nuages
moléculaires présents dans le milieu interstellaire, les
’cores’. D’un autre côté, il a été
observé que la distribution en masse des jeunes étoiles
présente une incroyable universalité dans l’univers et
une forme particulière (segments de loi puissance ou fonction
lognormale), qui met en évidence une échelle de masse.
MON TRAVAIL : Au vu des connaissances actuelles, étudier la
nature du lien entre la distribution en masse des jeunes étoiles
et la distribution en masse des cores pourraient se montrer très
enrichissant. Certaines études basées sur des
observations tendent à montrer une ressemblance frappante entre
les deux distributions, d’autres sont moins enclines à rendre de
telles conclusions. Mon travail vient s’insérer dans ce
débat en apportant un nouveau point de vue : partir des
étoiles actuelles pour retrouver la distribution des cores,
alors que les études observationnelles partaient des cores
observés en n’ayant aucune information sur la future
distribution des étoiles.
TECHNIQUE : J’ai utilisé des catalogues de jeunes objets
stellaires qui répertorient leurs positions et leurs masses dans
quatre régions proches de formation stellaire pour
recréer ce que devait être à l’origine la
distribution de matière en utilisant différents
modèles d’effondrement gravitationnel des cores. J’ai ensuite
imité ce que font les observateurs en utilisant des algorithmes
de clumpfinding (’clump’ ’core’) sur les cartes fraîchement
obtenues. Puis j’ai dû procéder à l’étude
des résultats (comparaison de distributions,...).

Mihelich, M. :
When
two
elastic
sheets are placed in contact with a bath of liquid, the
liquid will rise, deforming the sheets until the surface tension,
bending of the sheets and gravity find an equilibrium.
I first studied theoretically the statics of the capillary rise between
two micro-pillars attached at the bottom and free at the top. In
particular, I studied the shape of the micro-pillars and the
equilibrium level of the liquid. I also characterized the parameter
regimes for which surface tension will cause contact to develop.
Secondly, the largest part of my work focusses on the dynamics of
capillary rise which is a little-understood problem. I performed
numerical simulations trying to describe this problem correctly.
There are several applications of this problem, most notably the
collapse behavior of micro-structures due to the evaporation of rinse
liquids during wet chemical processing.

Papaxanthos, L. :
Mon
travail consiste à établir un profil décrivant
une fonction caractéristique d’une famille de protéines.
Il s’agit de modéliser numériquement l’évolution
des acides aminés de protéines ayant la même
fonction afin de retrouver leur distribution d’origine, en distinguant
les rôles tenus par le temps d’évolution et par la
fonction. Pour cela, j’utilise des méthodes de physique et
mécanique statistique (modèle d’Ising, équation
maitresse, Monte-Carlo, inférence bayesienne...) et de
théorie des perturbations. Je programme sur matlab un processus
itératif qui rend compte a la fois de la phylogénie
existant entre les protéines et des pressions exercées
sur les acides amines par la fonction. Je vérifie la
modélisation en l’utilisant sur une famille de protéines
pour laquelle on connait déjà le site et la nature des
acides amines importants pour la fonction, ou pour laquelle on a
accès a la phylogénie de façon précise.

Paulin, R. :
The
project
I
have been working on so far consists in making technical
simulations about Pulsar Timing precision. High Pulsar Timing precision
has enabled so far great progress both in Astrophysics (e.g. direct
detection of gravitational waves due to supermassive black hole
binaries) and high precision clocks designing. Since the
development of new pulsar-timing packages implemented at the 1-ns level
of precision (e.g. tempo2 ), pulsar timing precision has become again
limited by the performances of radio interferometers. I aim to estimate
the pulsar-timing precision that can be achieved with an
interferometer, as a function of its quality (quantified by the
condition number of its Jones or Mueller matrix), and calibration
errors . I use Monte-Carlo simulations of polarimeter measurement
 to compute the estimated template from an original simulated
observation of pulsar profiles and given properties of an
interferometer. These templates are then timed using the PSRCHIVE
library and the timing package Tempo2. I also worked on image
deconvolution (maximum likelihood, maximum a posteriori,...), and have
just started working on pulsar population and pulsar emission structure
(radio emission and gamma rays).

Perrard, S. :
L’ensemble
de
mon
stage
s’articule
autour d’une expérience basée sur
l’effet Leidenfrost. Un volume d’eau arbitraire est
déposé sur en laiton torique, porté à plus
de 200°C. A cette température, l’eau ne mouille pas le
support : il se forme un coussin de vapeur sans cesse renouvelé,
qui supporte le poids du liquide par forces de lubrification. Les
études antérieures se sont intéressés
uniquement à des gouttes (Quéré, Clanet, Biance),
ici, nous avons un système véritablement macroscopique,
où l’on voit apparaitre d’autres phénomènes
physiques que gravité+capillarité (propagation d’onde de
surface, cellule de convection thermique, etc.). Nos résultats
actuels rejoignent en partie des travaux effectués sur les
ressauts hydrauliques, par des gens de la mécanique des fluides
(T. Bohr au Danemark, J. Bush à Boston).
 L’expérience s’inscrit donc dans des
thématiques comme l’étude d’onde de surface en
hydrodynamique, la physique hors équilibre, et les
phénomènes non linéaires.
J’ai monté l’expérience de A à Z, et passe une
bonne partie de mon temps dans le cycle Protocole/Mesures/Traitement
des données/Analyse. La plupart de mes mesures sont
effectuées par caméra numérique (le reste
demandant encore moins de compétence particulière). A
partir des images, je fais de la détection de contour sous
Matlab, pour mesurer ensuite des grandeurs physiques pertinentes
(dimensions de mon anneau liquide, vitesse de propagations des ondes,
etc.) .
J’écris aussi quelques modèles pour expliquer les
phénomènes observés (Lois de conservation,
équations hydrodynamiques, convection thermique, la plupart
à partir du Guyon, Hulin et Petit, un peu à partir des
ouvrages de capillarité, et plus récemment des ouvrages
d’ondes non linéaire. J’ai fait quelques simulations
numériques pour obtenir la forme d’une goutte posée sur
un support courbe, mais c’est plus anecdotique.

Perdigou, C. :
J’etudie
des
objets
qui
tombent dans le cadre de la théorie des
coquilles fines. Je m’intéresse a l’influence de la forme de ces
coquilles (sphériques, ellipsoïdes) sur leur
propriétés mécaniques dans le régime
linéaire (influence sur le module d’Young) et non
linéaire (localisation de la contrainte). Les coquilles sont en
polymère purement élastique et font 5 cm de haut pour
moins de 2mm d’epaisseur. (Ca ressemble un peu à des oeufs en
plastique coupes en deux.) En gros j’appuie dessus de plusieurs facons
differentes. Techniquement j’utilise un instron, matlab, labview et un
appareil photo.
J’ai un projet secondaire sur des structures à nombre de poisson
negatif

Perret A. :
Ce stage en optique quantique consiste à étudier
l’émission de paires de photons dans des guides d’onde optiques
en silicium (SOI). Il s’agit d’un travail principalement
expérimental. Les paires de photons sont
générées par l’interaction non linéaire de
type Kerr entre le cristal de Silicium et un faisceau monochromatique
IR. Ces paires de photons exhibent des corrélations non
classiques que nous avons mesurées grâce à un
système de coïncidences de détections
résolues en temps. Il a été montré
précédemment que ce processus de génération
chi3 était pollué par un processus non identifié
et d’ordre inférieur en la puissance. Une grande partie du
travail consiste à caractériser ce bruit. Pour cela j’ai
étudié spectralement l’émission du bruit aussi
bien que celle des paires générées. J’ai
également étudié la réponse temporelle de
cette émission et la réponse temporelle des porteurs
générés dans ces guides. J’ai enfin
étudié le flux en fonction de la puissance. Au final, ce
flux est probablement due à la diffusion Raman dans le silicium
ce qui est plus ou moins en accord théoriquement. On peut noter
que celui-ci reste deux ordres de grandeurs plus faibles que le flux
Raman qui parasite la création de paires dans une fibre optique
simple.

Riello, A. :
One
of the most promising ways of constraining the equation of state of
Dark Energy and eventually ruling out some models is the detection of
Baryon Acoustic Oscillation in the galaxy-galaxy correlation function
(or power spectrum). This particular feature presents almost no
systematics and can be directly used as a standard ruler to calibrate
the distance of the observed objects out to redshift z=2 in the case of
galaxies and thus to prove the cosmic history in the region where the
effects of Dark Energy are expected to be dominant. The analysis of the
efficiency of two proposed galaxy surveys (the ground-based BigBOSS and
the space mission JDEM) is done through the Fisher Matrix formalism.
The same technique is then applied to understand how strong a
constraint can be set by the three dimensional galaxy-galaxy power
spectrum shape on the growth parameter gamma, which summarizes in a
single number the effects of the expansion history and gravitational
attraction on the growth rate of structures in the universe ; the
interest in this parameter is justified by the fact that it is expected
to take different values in General Relativity (independently from the
nature of Dark Energy) and in modified gravity theories, revealing
itself to be then a mean to prove GR validity on cosmic scales.
In the last part of my internship I started investigating the effects
of primordial non-gaussianities (which can potentially discern between
different inflationary models) on the 21cm signal. Up to now I’ve been
focusing on the post-reionization epoch, since this is the epoch
expected to be accessible by experiments in the close future.

Rispe, A. :
Le premier projet du stage fut d’écrire un protocole pour faire
une porte de phase entre des photons, à l’intérieur
d’un condensat de Bose Einstein. Après avoir stockés 2
photons dans le condensat, les atomes ( ou sont stocké les
photons) vont tout d’abord avoir une dynamique propre fixée par
le condensat et le potentiel extérieur. Puis ils vont
acquérir une phase due à des collisions entre eux deux.
 Il ne s’agit que d’un travail théorique (ni
expérience ni simulation). A la suite de ce projet je suis parti
sur un autre projet de l’équipe qui consistait a analyser le
possibilité de faire une mémoire quantique à 2
niveaux, à l’intérieur d’un cristal grâce aux
contrôle que l’on peut avoir sur les transitions atomiques (en
les interdisant ou autorisant) avec un champ magnétique. Le
travail est théorique, mais de nombreux calculs (
efficacité, forme ...) sont numériques, ces derniers sont
mis en relation avec les mémoires quantiques de type Raman (PRA
75 011401). L’accent sera surement mis sur le premier projet car celui
ci est plus avancé.

Rupprecht,
J.-F.
 : Berry phase and
scattering properties of chiral two dimensional electron systems with
trigonal warping

Trigonal coupling in bilayer graphene splits the low energy bands into
four Dirac peaks below the Lifshitz energy. We discuss the respective
implication of the topology of the band structure and of the Berry
phase on a scattering experiment of electrons in a bilayer graphene
with trigonal warping. The scattering center has a long range
interaction and may consist of the charged tip of a scanning probe
microscope. We obtain the differential cross-length for any scattering
long-range potential within the first-order Born approximation, using
the space dependent Green function. We prove that a p Berry phase does
not necessarily forbid p/2 scattering. Our formula matches with
expected results in the limits of low and high energies. We show that
the effect of trigonal warping remains visible even at the energy
scales which are currently within experimental reach.
Topological Confinement in
Asymmetrically Gated Bilayer Graphene

Imposing an interlayer bias which changes polarity from −Vg to +Vg over
a graphene bilayer leads to one dimensional chiral modes localized
along the domain wall of the bias. It has been shown previously
that these 1D modes behave as a strongly interacting Tomonaga-Luttinger
liquid with three distinct mode velocities and a bias dependent
Luttinger parameter.
We discuss the modes confinement by an asymmetric polarity bias that
changes from −Vg to +Vg + d.
 
Sivan, I. :
L’objectif du stage est de réaliser une fontaine atomique
sortante d’un MOT. La méthode utilisée se base sur
l’effet Zeeman. On remplaçant le champ magnétique du MOT
par un champ magnétique uniforme, on peut créer une
force, qui n’est plus orienté vers le centre du MOT, mais dans
une ou plusieurs directions particulières. On essayera de
contrôler la direction de la fontaine et on examinera les
paramètres afin d’améliorer cette fontaine (la
température après décollage, la vitesse, etc...).
Des calculs analytiques seront aussi faits si l’expérience a pu
être réalisée en pratique de manière
satisfaisante. Ce stage se place dans le cadre de la recherche dans le
domaine de l’information quantique. Par la suite, la fontaine servira
pour insérer des atomes uniques dans une cavité où
l’on examinera l’interaction de ceux-ci avec le champ
électromagnétique de la cavité et un rayon laser
classique.


Tlili, S. :
je travaille sur des neurones en culture dont j’essaye d’imager
l’activité électrique en observant a l’aide d’un
microscope confocal leur fluorescence (les neurones sont loades en fura
2 am (un indicateur d’activité calcique fluorescent)) :
grâce a ces films de fluorescence, je dois extraire avec une
bonne précision les trains de spikes de ces neurones (a l’aide
d’algorithmes développés au labo) et l’étape
suivante (si j’arrive un jour a avoir des signaux corrects) est
d’extraire de l’activité électrique de l’assemblée
de neurones observés la matrice de connectivité du
réseau observe ( a l’aide également d’un nouvel
algorithme en développement au labo), et de tester le
résultat donne par l’algorithme par des moyens traditionnels :
je patche différents neurones pour voir s’ils sont connectes et
quelle est la nature de leur connexion (excitatrice, inhibitrice,
quelle force relative par rapport au reste des connections du
réseau observé).


Vernier, E. :
Le
travail
de
mon
stage
est un travail théorique en physique des
atomes froids et de leur application à la physique de la
matière condensée. J’étudie dans un premier temps
l’effet d’une impureté magnétique dans un supraconducteur
(création d’un état lié à
l’intérieur du gap supraconducteur), puis vois comment un tel
système peut être reproduit avec des atomes froids, en
comparant avec ce qui se passe dans le cas normal (étude des
états liés entre un fermion et une impureté dans
le vide, ou en présence d’une mer de Fermi).
Concrètement, j’ai surtout fait des calculs analytiques de
processus de diffusion, utilisant le formalisme de la fonction de
Green, développements perturbatifs, etc... Je n’ai
utilisé d’ordinateur que pour tracer des graphes et lire des
articles, pas de grosse simulation du reste.

Wolf, S. :
Les performances des microscopes à force atomique permettent
aujourd’hui d’étudier expérimentalement la réponse
mécanique des protéines. L’objectif étant ainsi
d’obtenir des informations sur la cinétique du dépliement
et du repliement (unfolding, refolding) des protéines. Nous nous
sommes intéressés plus particulièrement à
l’étude d’une protéine appelée la Filamine A.
Cette protéine de contrôle du mouvement cellulaire et en
particulier de l’actine, possède une structure très
complexe, de part l’enroulement de ses domaines. L’étude est
donc menée avec à un microscope à force atomique
grâce auquel on accède à l’extension de la
protéine ainsi qu’à la force qui lui est
appliquée. En bref, on tire sur la protéine avec la
pointe atomique du microscope et on essaie de voir ce qu’il se passe.
Le très grand nombre de données obtenues est ensuite
analysé par des méthodes statistiques comme la MLE, avec
Matlab ou Mathematica. Ce stage possède donc une partie
expérimentale et une partie numérique (2/3, 1/3).

Woné, M. :
L’observation
GPS
des
déplacements de la surface terrestre dus à la
relaxation des contraintes emmagasinées pendant le séisme
d’Hector Mine (Californie, 1999) a révélé des
déplacements étonnement importants, compte tenu de la
distance, dans la région de Yucca Mountains à quelques
centaines de km de là.
Je cherche à expliquer ces déplacements par l’interaction
entre les contraintes générées par HM et une
hypothétique hétérogénéité
dans la rhéologie de la lithosphère au niveau de YM (zone
de cisaillement ductile).
La modélisation de ce système est réalisée
par une simulation numérique qui comprend idéalement :

- le calcul du champ de contrainte/déplacement d’HM au niveau de
YM

- la modélisation de la zone de cisaillement de YM par
différentes rhéologies (linéaire et non
linéaires)

- le calcul de la réponse temporelle de YM aux
contraintes/déplacements générés par HM

- le calcul des déplacements à la surface causés
par la réponse de la zone de cisaillement pour voir si il est
possible de trouver une rhéologie qui explique les observations
GPS.
En pratique, la simulation est menée sous MatLab. Le transfert
des contraintes/déplacements à travers la
lithosphère élastique est calculé par Boundary
Element Method et un schéma numérique Runge-Kutta est
utilisé pour l’intégration temporelle de la
réponse de la zone de cisaillement ductile.

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