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Accueil du site > Equipes de recherche > Hélium polarisé et fluides quantiques
Hélium polarisé et fluides quantiques
Membres Permanents :
Franck Laloë, Pierre-Jean Nacher, Geneviève Tastevin.
Post-Docs, visiteurs :
Mike Hayden (01-06/2012), Viacheslav (Slava) Kuzmin (03/2012 — ).
Doctorant :
Geoffrey Renon (cotutelle ONERA Palaiseau).
Le groupe mène une recherche théorique, expérimentale et appliquée, fondée sur une grande expérience des fluides quantiques (tant bosons que fermions) et sur l’expertise acquise dans la préparation et la manipulation de fortes polarisations nucléaires dans l’hélium-3. Les activités principales sont les suivantes :
• Approche théorique pour la description des gaz quantiques. Deux aspects de cette théorie sont étudiés : l’utilisation des condensats de Bose-Einstein pour mettre en évidence des effets de non-localité quantique ; les ondes de spin dans les gaz ultra-froids, en particulier les fermions dilués.
• Production d’hélium-3 hyperpolarisé. Le pompage optique au moyen de lasers intenses permet d’obtenir de fortes polarisations nucléaires dans un gaz d’helium-3. Des études détaillées de ce processus de pompage optique sont menées dans le but de mieux comprendre ses limites et d’en améliorer l’efficacité, tant en champ magnétique intense que faible. Un polariseur compact a été développé pour la préparation de gaz polarisé pour l’IRM des poumons directement sur site hospitalier.
• IRM des espaces aériens pulmonaires. De nouvelles méthodes pour l’imagerie de résonance magnétique (IRM) de gaz polarisé dans le poumon ont été développées depuis 1996. Elles reposent sur la détection d’hélium3 prépolarisé par pompage optique, inhalé puis détecté par résonance magnétique nucléaire (RMN). Le LKB a coordonné le programme européen PHIL (2000-2004) sur ce sujet, et participe au nouveau programme Phelinet qui poursuit ce travail. L’axe principal de recherche actuel porte sur la RMN et l’IRM en champ magnétique ultra-faible (quelques mT).
• RMN des fluides fortement polarisés. Dans l’hélium3 liquide hyperpolarisé, les interactions dipolaires magnétiques à longue portée peuvent jouer un rôle crucial dans l’évolution dynamique de l’aimantation nucléaire. Des effets spectaculaires sont observés, allant de l’apparition de modes magnétiques de précession cohérente qui dépendent de la forme de l’échantillon à l’apparition d’instabilités de précession RMN, qui s’accompagne d’une croissance exponentielle de structures inhomogènes d’aimantation.
Sous-rubriques :
