Le contrôle de la dynamique de molécules ou de systèmes moléculaires est devenu un problème de recherche fondamentale fascinant. Dans ce contexte, le contrôle de l'alignement et de l'orientation des molécules intéresse plusieurs disciplines. On retrouve ces problèmes en stéréochimie, en spectroscopie, en physique des lasers intenses, en information quantique. Ce n'est que depuis quelques années que les progrès faits dans le domaine des laser ont permis l'élaboration de processus de contrôle quantique, notamment en permettant des durées d'impulsions très courtes. Les processus d'alignement et d'orientation ont des applications dans de nombreux domaines qui s'étendent de la réactivité chimique à l'élaboration de structure moléculaire en passant par la génération d'harmoniques. De plus la maîtrise de ces méthodes est indispensable au développement de la théorie quantique de l'information.
Le processus d'alignement est largement étudié dans la littérature, aussi bien d'un point de vue théorique qu'expérimetale, mais plus rares sont les articles concernant l'orientation. Ce rapport de stage va donc se concentrer sur l'orientation des molécules.
On distingue principalement deux méthodes : les méthodes par suivi adiabatique et les méthodes dites "soudaine". La première approche met en jeu des impulsions de longue durée (par rapport à la période rotationnelle de la molécule) qui produisent une orientation avec une bonne efficacité mais qui a l'inconvénient de disparaître quand le champ
est éteint. La seconde approche met en jeu des impulsions de courtes durées et présente
l'avantage de conserver une orientation post impulsion mais avec une efficacité plus faible.
Récemment, on a montré que l'utilisation de train d'HCPs (Half Cycle Pulse) ou kicks permettaient d'obtenir une bonne orientation.
Ce stage à pour but de déterminer une stratégie visant à améliorer l'efficacité de l'orientation
post impulsion . Pour atteindre cet objectif on va utiliser un train d'HCPs (Half Cycle Pulse), ou kicks. La question est de savoir quels vont être les paramètres de ces kicks c'est-à-dire déterminer le nombre de kick à appliquer, l'amplitude de ces kicks et le temps entre chaque kick.
[...] CONTRÔLABILITÉ 24 FFF FFF FFF ve nom˜re de ™ommut—teur à n9est stri™tement dé(niF in f—it on p—rt d9une m—tri™e initi—le de dimension N 2 2 formé XDIA et XDPAF e fois que l9on un nouve—u ™ommut—teur on l9—joute à et on le r—ng de m—tri™e yn ™ontinue jusqu9à que dimension n9—ugmente plus ou dép—sse v—leur de N 2F ve de dimension de l9—lgè˜re de lie pour le système étudié d—ns m—nus™rit iFe H0 et HI pren—nt respe™tivement les expressions @PFSA et @PFTA donne ˜ien une v—leur ég—le à N 2F ve système étudié est don™ ™omplètement ™ontrôl—˜leF W W W W W = = = = = L2 cos θ cos θ] cos cos cos θ] Bibliographie et Nonintrusive monitiring and quantitative analysis of strong laser-eld-induced impulsive alignementF Phy.Rev.Lett.D UH@HQQRPHAD PHHRF gFwFhion et Laser-induced alignement of HCN : Roles of the permanent dipole moment and the polarizability. [...]
[...] En rouge la propagae e tion pour en vert pour A et en bleu e pour A Robustesse de l'orientation par rapport aux délais entre les pulses pour la stratégie S2. En rouge la propagation pour les délais dénis par cette stratégie, en vert pour tp + de Trot et en bleu pour tp - de Trot . [...]
[...] En rouge la propagation pour les délais dénis par cette stratégie, en vert pour tp + de Trot et en bleu pour tp - de Trot . Robustesse de l'orientation par rapport à l'amplitude pour la stratégie S2. [...]
[...] Phy.Rev.AD SW XIQVP!IQWID IWWVF et iFr—miltonF Nonadiabatic alignement by intense pulses. Concepts, theory and directionsF Advances in atomic, molecular and optical physics.D SP XPVW!QPWD PHHTF wFvei˜s™her et Molecular Alignement by Trains of Short Laser PulsesF Phy.Rev.Lett.D WH@PIQHHIAD PHHQF yFet—˜ek et gFwFhionF Molecular Alignement and Orientation : From LaserInduced Mechanisms to optimal ControlF arXivD €hysi™s@HPIPHUVAD PHHQF ƒFquérin et Orientation of Polar Molecules by Laser Induced Adiabatic PassageF Phy.Rev.Lett.D VV@PQQTHIAD PHHPF hFƒugny et Laser control for the optimal evolution of pure quantum statesF Phy.Rev.AD UI@HTQRHPAD PHHSF hFƒugny et Reaching optimally oriented molecular states by laser kicksF Phy.Rev.AD TW@HQQRHPAD PHHRF gFwFhion et Orienting molecules using half-cycle-pulsesF Eur.Phys.J.DD IRD PHHIF gFwFhion et Optimal laser control of orientation : The kicked moleculeF Phy.Rev.AD TS@HTQRHVAD PHHPF hFƒugny et Time-dependent unitary perturbation theory for intense laser-driven molecular orientationF Phy.Rev.AD TW@HRQRHUAD PHHRF hF‰ou et Generation of high-power sub-single-cycle 500-fs electromagnetic pulsesF Opt.Lett.D IV@HRHPWHAD IWWQF „Fvö1er et Comparative performance of terahertz emitters in amplierlaser-based systemsF Semicon.Sci.Tech.D PH XIQR!IRID PHHSF yFet—˜ek et Evolutionary algorithms laser control of molecular orientationF J.Phy.BD QT XRTTU!RTVPD PHHQF hFeidler et Evolutionary algorithms and their application to optimal control studiesF Phy.Rev.AD TR@HPQRPHAD PHHIF gFwFhionF Optimally Controlled Field-Free Orientation of the Kicked MoleculeF arXivD €hysi™s@HSHSHTHAD PHHSF 25 BIBLIOGRAPHIE 26 tFƒ—lomon et Optimal molecular alignement and orientation through rotational ladder climbingF arXivD €hysi™s@HSHTIUWAD PHHSF „Fƒeidem—nF Dissipative dynamics of laser induced nonadiabatic molecular alignementF T.J.Chem.PhysD IPR@HQRIHIAD PHHSF fFpriedri™h hFrers™h˜—™hF Alignement and trapping of Molecules in Intense Laser FieldsF Phy.Rev.Lett.D UR XRTPQ!RTPTD IWWSF „Fuiljunen et Time-dependent alignement of molecules trapped in octahedralcrystal eldsF T.J.Chem.PhysD IPR@ITRSHPAD PHHTF et Controllability of molecular systemsF Phy.Rev.AD SI XWTH! [...]
[...] Fig : Robustesse des deux stratégies ges gr—phiques montrent que les deux str—tégies sont très ro˜ustes à des tions de l9—mplitudeF ves str—tégies sont plus sensi˜les à des modi(™—tions du p—r—mètre temporelF yn rem—rque d9—illeurs que l9on trouve une meilleure orient—tion qu—nd le dél—i entre les pulses est gette o˜serv—tion nous indique que le p—r—mètre import—nt d—ns l9orient—tion est le dél—i entre les pulsesF g9est don™ priori p—r—mètre qu9il f—lloir optimiserF 3.3 Algorithme génétique ves résult—ts o˜tenus les str—tégies pré™édentes sont s—tisf—is—nts m—is ils mettent en jeu un nom˜re rel—tivement import—nt de ki™ksF yn veut m—inten—nt —ppliquer une str—tégie qui nous permettr—it d9—voir moins les mêmes résult—ts m—is seulement CHAPITRE 3. [...]
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