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Université de Sherbrooke

1. Haeberlé, Louis. Cavité micro-ondes à champ uniforme accordable en fréquence pour le contrôle cohérent d'ensembles de spins électroniques .

Degree: 2019, Université de Sherbrooke

Le centre azote-lacune (centre NV) est un défaut atomique dans le diamant dont le spin électronique peut être initialisé et mesuré optiquement, et qui présente un temps de cohérence pouvant atteindre la milliseconde à température ambiante. Ces propriétés font du centre NV une bonne plate-forme d’expérimentation pour les technologies quantiques basées sur le contrôle cohérent de spins, et une application qui a fait l’objet de beaucoup de recherches est la magnétométrie quantique. Pour améliorer la sensibilité de mesure de cette technique, on souhaite sonder simultanément un grand ensemble de spins indépendants. L’utilisation d’ensembles de spins plutôt que de spins uniques permet également de déterminer l’orientation et l’amplitude du champ magnétique en une seule mesure. Ce mémoire traite d’une cavité résonante micro-ondes conçue pour résoudre plusieurs difficultés inhérentes au contrôle cohérent d’un grand ensemble de spins. La géométrie de la cavité est optimisée pour que le champ magnétique micro-ondes soit le plus intense et uniforme possible sur un grand volume ( ≈3mm3 ), et que sa fréquence de résonance soit accordable sur une large plage ( ≈300MHz). De plus, la cavité comporte un port optique permettant l’injection d’une pompe laser et la mesure de la photoluminescence émise. En utilisant la cavité résonante, il a été possible de mesurer des spectres de résonance de spin pour un ensemble de ∼1010 spins, en champ magnétique uniforme appliqué avec des aimants permanents. Ces spectres isolent les 8 raies de résonance correspondant aux énergies de transition d’états de spin pour les quatres orientations possibles de centre NV. De plus, l’utilisation de séquences d’excitation pulsée a permis d’observer des oscillations de l’état de spin. L’étude de la variation de la période d’oscillation selon la puissance et la fréquence d’excitation micro-ondes permet de confirmer que les oscillations observées sont des oscillations de Rabi, une signature du contrôle cohérent de l’ensemble. Il a également été possible de mesurer le temps de cohérence T2 et le temps de déphasage T2∗ des spins, et de les comparer aux valeurs observées dans la littérature. Advisors/Committee Members: Pioro-Ladrière, Michel (advisor).

Subjects/Keywords: Magnétométrie; Magnetometry; Centre azote-lacune; NV center; Cavité micro-ondes; Microwave cavity; Contrôle cohérent; Coherent control; Résonance magnétique détectée optiquement; Optically-detected magnetic resonance

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APA (6th Edition):

Haeberlé, L. (2019). Cavité micro-ondes à champ uniforme accordable en fréquence pour le contrôle cohérent d'ensembles de spins électroniques . (Masters Thesis). Université de Sherbrooke. Retrieved from http://hdl.handle.net/11143/15297

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Haeberlé, Louis. “Cavité micro-ondes à champ uniforme accordable en fréquence pour le contrôle cohérent d'ensembles de spins électroniques .” 2019. Masters Thesis, Université de Sherbrooke. Accessed May 25, 2019. http://hdl.handle.net/11143/15297.

MLA Handbook (7th Edition):

Haeberlé, Louis. “Cavité micro-ondes à champ uniforme accordable en fréquence pour le contrôle cohérent d'ensembles de spins électroniques .” 2019. Web. 25 May 2019.

Vancouver:

Haeberlé L. Cavité micro-ondes à champ uniforme accordable en fréquence pour le contrôle cohérent d'ensembles de spins électroniques . [Internet] [Masters thesis]. Université de Sherbrooke; 2019. [cited 2019 May 25]. Available from: http://hdl.handle.net/11143/15297.

Council of Science Editors:

Haeberlé L. Cavité micro-ondes à champ uniforme accordable en fréquence pour le contrôle cohérent d'ensembles de spins électroniques . [Masters Thesis]. Université de Sherbrooke; 2019. Available from: http://hdl.handle.net/11143/15297

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