Publications

ABEND S., ALLARD B., ALONSO I., ANTONIADIS J., ARAUJO H., .., HEES A., LE PONCIN-LAFITTE C., PEREIRA DOS SANTOS F., WOLF P., et al., “Terrestrial very-long-baseline atom interferometry: Workshop summary”, AVS Quantum Science, 2024, 6, 2 (Special issue on Large Scale Quantum Detectors), 024701, DOI: 10.1116/5.0185291.

ABGRALL M., CHUPIN B., UHRICH P., LORINI L., LE TARGAT R. et al., “Optically steered time scale generation at OP and NPL and remote comparisons”, Journal of Physics: Conference Series, 2024, 2889, 1, 012024, DOI: 10.1088/1742-6596/2889/1/012024.

ARANIA H.A., SCHILLING M., BEAUFILS Q., KNABE A., TENNSTEDT B. et al., Advances in atom interferometry and their impacts on the performance of quantum accelerometers on-board future satellite gravity missions”, Adv.Space Res., 2024, 74, 7, 3186-3200, DOI: 10.1016/j.asr.2024.06.055, HAL-04584581.

ARIAS E.F., “PREFACE: Global navigation satellite systems: Recent scientific advances”, Advances in Space Research, 2024, 74, 6, 2531-2531, DOI: 10.1016/j.asr.2024.06.051, HAL-04858855.

BALLAND Y., ABSIL L. and PEREIRA DOS SANTOS F., Quectonewton Local Force Sensor”, Physical Review Letters, 2024, 133, 11, 113403, DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.113403, HAL-04760643.

BARBARAT J., GILLOT J., MILLO J., LACROÛTE C., LEGERO T., GIORDANO V. and KERSALÉ Y., “Towards a sub-kelvin cryogenic Fabry-Perot silicon cavity”, Journal of Physics: Conference Series (JPCS), 2024, 2889, 012056, DOI: 10.1088/1742-6596/2889/1/012056.

BERNABEU J., SABULSKY D.O., SÁNCHEZ F. and SEGARRA A., “Neutrino mass and nature through its mediation in atomic clock interference”, AVS Quantum Science, 2024, 6, 1, DOI: 10.1116/5.0169613, HAL-04858858.

BERTRAND B., DEFRAIGNE P., HEES A., SHEREMET A., COURDE C. et al., “Searching for large dark matter clumps using the Galileo Satnav clock variations”, Adv.Space Res., 2024, 74, 2551-2563, DOI: 10.1016/j.asr.2024.03.080, HAL-04541230.

BIZE S., FANG B., LE COQ Y., LE TARGAT R., LODEWYCK J. et al., “Developments to improve the stability of optical lattice clocks”, Journal of Physics: Conference Series, 2024, 2889, 1, 012048, DOI: 10.1088/1742-6596/2889/1/012048, HAL-04796895.

BOIVIN J., TEYSSIEUX D., FROEHLY L., GIRARDON S. and DENAUD L., “Exploring visible spectrum wavelengths in light transmission through wood material”, Wood Science and Technology, 2024, 58, 1845-1859, DOI: 10.1007/s00226-024-01586-7.

CANTIN E., LOPEZ O., CHARDONNET C., AMY–KLEIN A., RABAULT M. et al., “REFIMEVE frequency and time network and applications”, Journal of Physics: Conference Series, 2024, 2889, 1, 012031, DOI: 10.1088/1742-6596/2889/1/012031, HAL-04841731.

CARLÉ C., MURSA A., KARVINEN P., KESHAVARZI S., ABDEL HAFIZ M., MAURICE V., BOUDOT R. and PASSILLY N., “On the reduction of gas permeation through the glass windows of micromachined vapor cells using Al2O3 coatings”, Journal of Applied Physics, 2024, 136, 8, 085102, DOI: 10.1063/5.0213432.

DIAMENT M., LION G., PAJOT-MÉTIVIER G., MERLET S. and DÉROUSSI S., “The AQG-B Absolute Quantum Gravimeter: A promising sensor for volcano monitoring”, IEEE Instrumentation and Measurement Magazine, 2024, 27, 6, 17-23, DOI: 10.1109/MIM.2024.10654732, HAL-04686249.

GILLOT J., BARBARAT J., PHILIPPE C., ÁLVAREZ-MARTÍNEZ H., LE TARGAT R. et al., “Influence of a magnetic field on the frequency of a laser stabilized to molecular iodine”, Applied Physics B-Lasers and Optics, 2024, 130, 100, 7, DOI: 10.1007/s00340-024-08234-9, HAL-04755631.

GIORDANO V. and MARGUERON S., “Origin of the mode-splitting in a microwave Sapphire whispering-gallery mode resonator”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2024, 72, 7, 3947-3954, DOI: 10.1109/TMTT.2023.3347256.

GUÉ J., HEES A., WOLF P., SAVALLE E., CHEVALIER L. et al., “Improved modeling for dark photon detection with dish antennas”, Physical Review D, 2024, 110, 035001, DOI: 10.1103/physrevd.110.035001, HAL-04680174.

GUÉ J., HEES A. and WOLF P., Violation of the equivalence principle induced by oscillating rest mass and transition frequency, and its detection in atom interferometers”, Physical Review D, 2024, 110, 3, 035005, DOI: 10.1103/PhysRevD.110.035005, HAL-04444712.

HARIRI Y., MILLO J., LACROUTE C., BARBARAT J., KERSALÉ Y. and GILLOT J., “Development of a laser stabilized on an ultra-stable silicon cryogenic Fabry-Perot cavity for dark matter detection”, Journal of Physics: Conference Series (JPCS), 2024, 2889, 1, 012059, DOI: 10.1088/1742-6596/2889/1/012059.

HERBST A., ESTRAMPES T., ALBERS H., CORGIER R., STOLZENBERG K. et al., Matter-wave collimation to picokelvin energies with scattering length and potential shape control”, Communications Physics, 2024, 7, 1, 132, DOI: 10.1038/s42005-024-01621-w, HAL-04264342.

KLINGER E., MURSA A., RIVERA AGUILAR C.M., VICARINI R., PASSILLY N. and BOUDOT R., “Sub-Doppler spectroscopy of the Cs atom 6S1/2 - 7P1/2 transition at 459 nm in a microfabricated vapor cell”, Optics Letters, 2024, 49, 8, 1953-1956, DOI: 10.1364/OL.514866.

LIN X., HARTMAN M.T., POINTARD B., LE TARGAT R., GOLDNER P. et al., “Anomalous subkelvin thermal frequency shifts of ultranarrow linewidth solid state emitters”, Physical Review Letters, 2024, 133, 18, 183803, DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.183803, HAL-04915861.

MARGOLIS H., PANFILO G., PETIT G., OATES C., IDO T. et al., “The CIPM list ‘Recommended values of standard frequencies’: 2021 update”, Metrologia, 2024, 61, 3, 035005, DOI: 10.1088/1681-7575/ad3afc, HAL-04564764.

MERLET S., LE MOIGNE N., PAJOT-MÉTIVIER G., BERNARD J.-D., LITTEL F. et al., French gravimetry organization and its instrumental park”, IEEE Instrumentation and Measurement Magazine, 2024, 27, 6, 24-31, DOI: 10.1109/MIM.2024.10654723, HAL-04651493.

PADNIUK M., KLINGER E., LUKASIEWICZ G., GAVILAN-MARTIN D., LIU TIANHAO, PUSTELNY S., JACKSON KIMBALL D.F., BUDKER D. and WICKENBROCK A., “Universal determination of comagnetometer response to spin couplings”, Physical Review Research, 2024, 6, 1, 013339, DOI: 10.1103/PhysRevResearch.6.013339.

RAMASWAMY A., CHATHANATHIL J., KANTA D., KLINGER E., PAPOYAN A., SHMAVONYAN S., KHANBEKYAN A., WICKENBROCK A., BUDKER D. and MALINOVSKAYA S.A., “Mirrorless Lasing: A theoretical perspective”, Optical Memory and Neural Networks, 2024, 32, 3, S443-S466, DOI: 10.1117/1.3483597.

RIVERA AGUILAR C.M., CALLEJO M., MURSA A., CARLÉ C., VICARINI R., ABDEL HAFIZ M., FRIEDT J.-MICHEL, PASSILLY N. and BOUDOT R., “Operation of a Ramsey-CPT microcell atomic clock with driving current-based power modulation of a VCSEL”, Applied Physics Letters, 2024, 124, 11, 114102, DOI: 10.1063/5.0196975.

SABULSKY D.O, Tutorial: Current controllers for optimizing laser cooling on cold atom experiments”, Review of Scientific Instruments, 2024, 95, 8, 081401, DOI: 10.1063/5.0190625, HAL-04641929.

SABULSKY D.O., JUNCA J., ZOU X., BERTOLDI A., PREVEDELLI M. et al., “Multiphoton atom interferometry via cavity-enhanced Bragg diffraction”, Physical Review Letters, 2024, 132, 21, 213601, DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.213601, HAL-03519672 .

SARGSYAN A., KLINGER E., TONOYAN A. and SARKISYAN D., “Observation of magnetically-induced transition intensity redistribution in the onset of the hyperfine Paschen-Back regime”, Optik - International Journal for Light and Electron Optics, 2024, 303, 171757, DOI: 10.1016/j.ijleo.2024.171757.

ŚLIWIŃSKA-BRONOWICZ J., KUR T., WIŃSKA M., DOBSLAW H., NASTULA J.  et al., Assessment of length-of-day and universal time predictions based on the results of the Second Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign”, Journal of Geodesy, 2024, 98, DOI: 10.1007/s00190-024-01824-7, HAL-04858857.

STAAB M., LILLEY M., BAYLE J.-B. and HARTWIG O., Laser noise residuals in LISA from onboard processing and time-delay interferometry”, Physical Review D, 2024, 109, 4, 043040, DOI: 10.1103/PhysRevD.109.043040, HAL-04154315.

STRUCKMANN C., CORGIER R., LORIANI S., KLEINSTEINBERG G., GOX N. et al.. Platform and environment requirements of a satellite quantum test of the Weak Equivalence Principle at the 1E-17 level”, Physical Review D, 2024, 109, 6, 064010, DOI: 10.1103/PhysRevD.109.064010, HAL-04256908.

TEYSSIEUX D., MILLO J., RUBIOLA E. and BOUDOT R., “Phase noise of a microwave photonic channel: direct-current versus external electro-optic modulation”, Journal of the Optical Society of America B (JOSA B), 2024, 41, 2, 442-446, DOI: 10.1364/JOSAB.514025.

TRAN D.B.A., LOPEZ O., MANCEAU M., GONCHAROV A., ABGRALL M. et al., “Near- to mid-IR spectral purity transfer with a tunable frequency comb: Methanol frequency metrology over a 1.4 GHz span”, APL Photonics, 2024, 9, 3, DOI: 10.1063/5.0170227, HAL-04797936v2.

Communications

SIDORENKOV L., GAUTHIER R., GUESSOUM M., BOUTON Q., LANDRAGIN A. et al., “Precision tests of the Sagnac effect with a two-axis atomic gyroscope”, SPIE Photonics West, Quantum Sensing and Nano Electronics and Photonics XX, San Francisco, CA, USA, 30 janv. – 1st févr. 2024, Proceedings: DOI: 10.1117/12.3008991.

PEREIRA DOS SANTOS F., Quantum sensors: principles and ground applications”, 3rd NKG Science Week 2024, Workshop on “Geodesy Redefined? - Quantum and AI Insights”, Reykjavik, Islande, 12-14 mars 2024.

ANS S., DEMÉSY G., ZAMKOTSIAN F., MURSA A., SALUT R. and PASSILLY N., “Nanostructured blazed gratings for high performance spectrographs”, SPIE Photonics Europe 2024, Strasbourg, France, 7-11 avril 2024, Proceedings: Metamateriels XIV, juin 2024, vol. 12990, 14, 8, DOI: 10.1117/12.3016915.

DIAMENT M., LION G., PAJOT-MÉTIVIER G., MERLET S. and DÉROUSSI S., “Absolute Quantum Gravimeter as a promising field sensor for volcano monitoring”, EGU General Assembly, Vienne, Autriche, 14-19 avril 2024, DOI: 10.5194/egusphere-egu24-20659.

BIZE S., “European Metrology Network for Quantum Technologies”, Annual meeting of EURAMET Technical Committee on Time and Frequency, Paris, France, 16-17 avril 2024.

PEREIRA DOS SANTOS F., “Cold atom inertial sensors”, 1st PCQT Workshop, Paris, France, 30 avril 2024.

ACHKAR J., MEYER E., CHUPIN B., MEYER F., CHIU O. et al., “Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer using an opensource, openhardware Software-Defined Radio platform”, 4th URSI Atlantic Radio Science Meeting (AT-RASC 2024), Grande Canarie, Espagne, 19-24 mai 2024.

PEREIRA DOS SANTOS F., « Accéléromètres quantiques pour la géodésie spatiale », 2e Congrès National de Gravimétrie Spatiale, Toulouse, France, 21-23 mai 2024.

PEREIRA DOS SANTOS F., « Développements technologiques et étude de cas d’applications spatiales des capteurs quantiques », Atelier National Accélérométrie Quantique Spatiale, Paris, France, 28 mai 2024, HAL-04760694.

PEREIRA DOS SANTOS F., « Accéléromètres quantiques : principe de fonctionnement et enjeux liés à l’environnement spatial », Atelier National Accélérométrie Quantique Spatiale, Paris, France, 28 mai 2024, HAL-04760702.

PEREIRA DOS SANTOS F., “Measurements below the standard quantum limit in atomic interferometry”, Workshop ‘Développement des détecteurs’, Journée du GDR Ondes Gravitationnelles, Paris, France, 3 juin 2024.

RAHMOUNI F., GONZÁLEZ J.R., POINTARD B., LODEWYCK J. and LE TARGAT R., “Towards a high duty cycle transportable 171Yb lattice clock”, EGAS55, Grenade, Espagne, 16-20 juin 2024.

FUCHS U., SCHLUTOW H., GOMES BAPTISTA J., SIDORENKOV L. and JANVIER C., “Optical beam shaping for robust quantum inertial sensors”, Quantum 2.0 2024 Conference, Rotterdam, Pays-Bas, 23-27 juin 2024, Proceedings: Optica Publishing Group, DOI: 10.1364/QUANTUM.2024.QTu3A.18.

PEREIRA DOS SANTOS F., BALLAND Y. and ABSIL L., “Quantum sensing of weak forces at short distances”, Optica Quantum 2.0 Conference, Rotterdam, Pays-Bas, 23-27 juin 2024.

BIZE S., FANG F., PEIK E., PANFILO G., DUBÉ P. et al., “Redefinition of the second: Analysis of options”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

BOIVIN J., FROEHLY L., TEYSSIEUX D., GIRARDON S. and DENAUD L., “Optical characterization of wood properties using the tracheid effect”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024,

BREUREC J., ABDEL HAFIZ M., VICARINI R., CALOSSO C., LELIÈVRE O. and BOUDOT R., “Towards a compact and high-long-term stability CPT-based cesium cell atomic clock”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

CALLEJO M., MURSA A., VICARINI R., MILLO J., PASSILLY N. and BOUDOT R., “A Rb microcell frequency reference based on two-photon transition at 778 nm”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

CALLEJO M., MURSA A., VICARINI R., MILLO J., PASSILLY N. and BOUDOT R., “Miniaturized Rb two-photon clock”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

CARLÉ C., KARVINEN P., KESHAVARZI S., QUESTE S., ABDEL HAFIZ M., MAURICE V., BOUDOT R. and PASSILLY N., “Studies on He and Ne gas permeation in microfabricated cells using Al2O3 coatings”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, HAL-04770496.

FISCHER-KASZUBA B., LAVENUS P., LEVY R., BARON T. and VOROBYEV N., “High frequency fundamental quartz resonator using quartz on quartz wafer”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

FRIEDT J.-M., “Software Defined Radio for time and frequency applications: example of passive monitoring of TWSTFT and other timing signals”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, Invited paper, DOI: 10.1109/EFTF61992.2024.10722130.

FRIEDT J.-M., CHUPIN B., LOURS M., MEYER É., CHIU O., MEYER F., DANIAU W. and ACHKAR J., “Results of a Software Defined Radio (SDR) implementation of Two Way Satellite Time and Frequency Transfer (TWSTFT) emitter and receiver system”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, DOI: 10.1109/EFTF61992.2024.10722121.

FRIEDT J.-M., CHUPIN B., LOURS M., MEYER É., CHIU O., MEYER F., DANIAU W. and ACHKAR J., “Results of a Software Defined Radio (SDR) implementation of Two Way Satellite Time and Frequency Transfer (TWSTFT) emitter and receiver system”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, DOI: 10.1109/EFTF61992.2024.10722121.

HARIRI Y., MILLO J., KERSALÉ Y., LACROÛTE C. and GILLOT J., “Development of a stable cryogenic silicon cavity”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, DOI: 10.1109/EFTF61992.2024.10722283.

KLINGER E., RIVERA AGUILAR C.M., VICARINI R., PASSILLY N. and BOUDOT R., “Saturated absorption spectroscopy of the near-UV Cs atom 6S1/2-7P1/2 transition in a MEMS vapor cell”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, Abstract: HAL-04770424v1.

MADUNIC J., BOUDRIAS A., ABDEL HAFIZ M., KERSALÉ Y. and LACROÛTE C., “Dual laser frequency stabilization for a Yb+ single ion trap”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, DOI: 10.1109/EFTF61992.2024.10722613.

PEREIRA DOS SANTOS F., “Atom interferometers”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

RAHMOUNI F., ROMERO GONZÁLEZ J., POINTARD B., LODEWYCK J. and LE TARGAT R., “Towards a high duty cycle transportable 171Yb clock”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, Poster: HAL-04714808.

RIVERA AGUILAR C.M., CALLEJO M., MURSA A., CARLÉ C., VICARINI R., ABDEL HAFIZ M., FRIEDT J.-M., PASSILLY N. and BOUDOT R., “A Ramsey-CPT microcell atomic clock using laser current pulsed modulation”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

SIDORENKOV L., GOMES BAPTISTA J., CAMBIER V., MERLET S. and PEREIRA DOS SANTOS F., “Quantum optimal control for sensitive atomic gravimetry”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

SPARMA F., ARCHAMBAULT L., Pelle B., LORINI L., LANDRAGIN A., DESRUELLE B. and Rosenbush P., “Accuracy assessment of a commercial cold-atom Rb clock: A use case within the Qu-Test project”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024, DOI: 10.1109/EFTF61992.2024.10722204.

ZYSKIND C., BIZE S., LODEWYCK J., POINTARD B., LE TARGAT R. et al., “First observation of the bosonic 198Hg clock transition in an optical lattice clock”, 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

RIVERA AGUILAR C.M., CALLEJO M., MURSA A., CARLÉ C., VICARINI R., ABDEL HAFIZ M., FRIEDT J.-M., PASSILLY N. and BOUDOT R., “A Ramsey-CPT microcell atomic clock using laser current pulsed modulation”, International Network for Microfabricated Atomic Quantum Sensors (INMAQS 2024), Satellite Workshop of 37th European Frequency and Time Forum (EFTF-2024), Neuchâtel, Suisse, 25-27 juin 2024.

LANDRAGIN A., GUESSOUM M. and GEIGER R., “High-performance gyroscope for rotational seismology”, Young Atom Opticians 2024, Strasbourg, France, 30 juin - 5 juillet 2024, Pres.: HAL-04749791.

PAGOT L., PEREIRA DOS SANTOS F. and MERLET S., « Impact du front d’onde des faisceaux Raman sur la phase d’un interféromètre atomique », 10e Congrès général de la Société Française d'Optique (OPTIQUE Normandie 2024), Rouen, France, 1-5 juillet 2024.

PEROUX L., MURSA A., DEWILDE A., TANGUY Q., CHUTANI RAVINDER K., CARLÉ C., VICARINI R., ABDEL HAFIZ M., BOUDOT R., MAURICE V. and PASSILLY N., « Cellules à vapeur alcaline microfabriquées à atmosphère contrôlée pour les capteurs atomiques », 10e Congrès général de la Société Française d'Optique (OPTIQUE Normandie 2024), Rouen, France, 1-5 juillet 2024.

KNABE A., SCHILLING M., ROMESHKANI M., HOSSEINIARANI A., FLETLING N. et al., “Comprehensive in-orbit performance evaluation of quantum sensors for future satellite gravity missions and Space navigation”, Gravity, Geoid and height systems 2024 Symposium (GGHS 2024), Thessalonique, Grèce, 4-6 sept. 2024, HAL-04760779.

LANDRAGIN A., GUESSOUM M., GEIGER R. and MARLIERE N., “High-performance gyroscope for rotational seismology”, Frontiers of Matterwave Optics 2024 (FOMO 2024), Chania, Crête, Grèce, 9-14 sept. 2024, Pres.: HAL-04749914.

DARMON S., SALDUCCI C., BIDEL Y., CADORET M., MAÏNOS A. et al., “Development of a cold atom absolute airborne gravimeter”, Frontiers of Matterwave Optics 2024 (FOMO 2024), Chania, Crête, Grèce, 9-13 sept. 2024.

MHAMMEDI N., PIEST B., BEAUFILS Q., CORGIER R. and PEREIRA DOS SANTOS F., “Progress in implementation of Delta-Kick squeezing in an atom interferometer”, Frontiers of Matterwave Optics 2024 (FOMO 2024), Chania, Crête, Grèce, 9-13 sept. 2024, HAL-04760800.

PEREIRA DOS SANTOS F., BALLAND Y. and ABSIL L., “Measurement of short range forces with quectonewton stability”, Frontiers of Matterwave Optics 2024 (FOMO 2024), Chania, Crête, Grèce, 9-13 sept. 2024, HAL-04760745.

LORINI L., ABGRALL M., POINTARD B., LE TARGAT R., Gerginov V. et al., “Present status and future perspectives of atomic fountain frequency standards participating to ACES ground infrastructure”, ACES Workshop 2024, European Space Research and Technology Centre (ESA-ESTEC), Noordwijk, Pays-Bas, 23-25 oct. 2024, HAL-04945718.

LANDRAGIN A., « Capteurs quantiques à atomes froids : mesure du champ de pesanteur à toutes les échelles », Réunion du Projet QuBitAF du PEPR Quantique, Lyon, France, 28-29 oct. 2024, HAL-04779650.

LANCHEROS-NARANJO D., PESCHE M., MERLET S. and PEREIRA DOS SANTOS F., “Doppler phases in conter-propagating geometry of atom interferometers”, 2nd Colloquium GdR TeQ, Paris, France, 13-15 nov. 2024, https://gdrteq2024.sciencesconf.org/.

PAGOT L., LANCHEROS-NARANJO D., PESCHE M., MERLET S., SIDORENKOV L. et al., “Impact of Raman beam wavefront on the accuracy of an atomic gravimeter”, 2nd Colloquium GdR TeQ, Paris, France, 13-15 nov. 2024, https://gdrteq2024.sciencesconf.org/, HAL-04797657.

Résumé de la thèse

Cette thèse fait partie du projet ANR MAXSAW qui vise à développer des nouveaux composants fonctionnant dans le domaine RF, adaptés aux nouvelles fréquences 5G. Les filtres à ondes acoustiques de surface (SAW) sont largement utilisés pour distinguer les différentes fréquences des signaux RF. Malheureusement, la fréquence des filtres SAW classiques est limitée à 3,7 GHz. Les couches minces épitaxiales de LiNbO3 sur du saphir accueillent des ondes acoustiques guidées qui répondent à la demande d'atteindre des fréquences et une efficacité plus élevées.

Nous avons tout d’abord produit des couches minces de LiNbO3 sur des substrats de saphir. Des films minces de bonne qualité cristalline ont été obtenus. Nous avons aussi étudié leurs propriétés acoustiques par le biais de simulations et confirmé les fréquences pouvant être atteintes avec ces structures.

Puis, nous avons simulé, conçu et caractérisé des résonateurs SAW basés sur les couches minces de LiNbO3 déposées sur saphir et les avons comparés à l’état de l’art. Des dispositifs acoustiques prometteurs ont été obtenus. Pour finir, une application au projet MAXSAW est présentée.

Mots clés

niobate de lithium, ondes acoustiques de surface, piézoélectricité, caractérisation électrique, propriétés physiques, piézoélectricité, ondes acoustiques, niobate de lithium

Texte intégral

La thèse est sous embargo jusqu’au 23/09/2026.

Résumé de la thèse

Le développement de filtres RF à large bande fonctionnant à haute fréquence est urgent pour la mise en place de l'infrastructure de communication de la 5e génération (5G). Le LiNbO3 est un matériau prometteur pour l'intégration dans des résonateurs/filtres à ondes acoustiques de volume (BAW) adaptés aux applications à haute fréquence en raison de ses s propriétés piézoélectriques élevées. Cependant, l'intégration de ce matériau implique généralement des techniques d’implantation ionique/polissage de monocristaux, ce qui pose des problèmes d'homogénéité d'épaisseur et donc de production à l'échelle industrielle.

Dans cette thèse, nous avons étudié l'intégration de films minces de 32.8°Y-LiNbO3 à couplage élevé, déposés par DLI-CVD, dans des résonateurs BAW. Nous avons d'abord optimisé la croissance de la phase pure de LiNbO3 avec une croissance texturée (01-12). Nous avons ensuite évalué les propriétés ferroélectriques, pyroélectriques et piézoélectriques des films LN obtenus, avec des valeurs de Ps = 52 μC/cm², pi = 60 μC/m². K et e(31,f) = -2.81 C/m², comparables à celles du monocristal de LN.

Ensuite, nous avons optimisé le processus de fabrication pour l'intégration dans une structure HBAR afin d'évaluer les performances des films croît. Les HBARs ont démontré un keff2 allant jusqu'à 22,4 % à une fréquence de résonance de 5,6 GHz. Pour intégrer les films dans des SMRs, nous avons d'abord optimisé la croissance et étudié la stabilité thermique du réflecteur de Bragg ZnO/Pt. Ce réflecteur a ensuite été utilisé pour fabriquer des SMRs basés sur le 32.8°Y-LN. La caractérisation électrique des SMRs fabriqués a montré des résonances à des fréquences dans la gamme de 5,2 à 5,7 GHz, indiquant un grand potentiel pour les applications de filtrage RF à haute fréquence.

Mots clés

niobate de lithium, filtres piézoélectriques, piézoélectricité, couches minces, CVD, résonateurs BAW, propriétés structurales

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Thèse confidentielle jusqu’au 03/10/2034.

Résumé de la thèse

Les matériaux piézoélectriques sans plomb sont activement étudiés pour la récupération d'énergie, ainsi que les capteurs et les dispositifs d'ondes acoustiques haute fréquence. Dans ce manuscrit, différentes architectures et processus de microfabrication basés sur les cristaux piézoélectriques de LiNbO3 et de KTa1-xNbxO3 sans plomb sont étudiés.

Dans une première partie, un récupérateur d'énergie de LiNbO3 sur un substrat en silicium est fabriqué en utilisant le collage et le polissage de wafer. Les transducteurs ont atteint l'une des densités de puissance les plus élevées (965 μW/cm2/g2) par rapport aux dispositifs de récupération vibratoire avec ou sans plomb. Ensuite, la scalabilité du LiNbO3/Si vers les dispositifs de technologie MEMS est étudiée avec la gravure du LiNbO3 et du silicium. La gravure du LiNbO3 a été réalisée en mettant en œuvre une gravure ionique réactive en mode pulsé en utilisant les gaz Ar et SF6. Un capteur accélérométrique a été démontré.

Dans une deuxième partie, notre intérêt s'est tourné vers les substrats métalliques flexibles. Une grande avancée a été réalisée en adaptant la technologie de collage Au-Au du LiNbO3 aux substrats métalliques. Les performances d'une poutre bimorphe de LiNbO3-acier inoxydable-LiNbO3 ont atteint 209,7 μW/cm2/g2 à 39,3 Hz.

Enfin, nous étudions des matériaux piézoélectriques alternatifs sans plomb KTa1-xNbxO3, pour une application dans les dispositifs SAW. Tout d'abord, une caractérisation structurelle et microstructurale du cristal a été effectuée, suivie de la fabrication et de la caractérisation d'un résonateur SAW simple port. Un couplage électrotechnique de 80 % a été obtenu, tandis que 49 % a été obtenu pour les résonateurs KNbO3.

Mots clés

microfabrication, matériaux piézoélectriques, ondes acoustiques de surface, énergie, conversion directe, niobates et tantalates alcalins, récupération de l'énergie piézoélectrique, résonateur SAW

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Thèse confidentielle jusqu’au 15/07/2034.

Résumé de la thèse

Cette thèse explore le développement d'un laser transportable à largeur de raie ultra fine intégrant une cavité Fabry-Pérot de haute finesse. La cavité est fabriquée à partir d'un verre ULE à très faible expansion thermique avec des miroirs en silice fondue contactés optiquement, visant à minimiser les perturbations thermiques et mécaniques et à améliorer la stabilité de la fréquence. Une nouvelle méthode numérique de stabilisation de fréquence utilisant une plateforme FPGA est introduite, visant une stabilité relative de fréquence de 1×10-15 à 1 s. Cette approche contraste avec les systèmes analogiques traditionnels en offrant une stabilité accrue et une complexité réduite. L'étude examine également plusieurs limitations des lasers ultra-stables comme le bruit de phase, le bruit thermique, etc. et plusieurs approches pour atténuer ces sources de bruit. En outre, un système de distribution de fréquences optiques utilisant des boucles à verrouillage de phase basé sur un FPGA et des liaisons par fibre optique est détaillé, garantissant une transmission stable du signal sur des distances de laboratoire.

Mots clés

référence de fréquence optique, métrologie temps fréquence, oscillateur ultra-stable, banc de mesure de bruit de phase optique, stabilisation de fréquence laser

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Résumé de la thèse

Les horloges optiques ont atteint des précisions proches de 1×10−18. Elles sont utilisées dans diverses applications, comme la géodésie chronométrique, les tests de Relativité Générale, la recherche de nouvelles physiques au-delà du Modèle Standard, ainsi que pour la redéfinition de la seconde.

Parmi les espèces neutres, le mercure présente plusieurs avantages pour une horloge à réseau optique, notamment une faible sensibilité au rayonnement de corps noir et une pression de vapeur élevée à température ambiante. Jusqu’à présent, l’isotope fermionique 199Hg était le seul utilisé dans ces horloges, mais sa durée de vie limitée dans l’état excité empêche d’exploiter pleinement le potentiel des nouveaux lasers ultra-stables. L’utilisation d’isotopes bosoniques permet de contourner cette limite grâce à une durée de vie potentiellement illimitée.

Cette thèse présente la première observation de la transition bosonique 198Hg dans une horloge à réseau optique, grâce à plusieurs avancées expérimentales et la recherche d’une transition étroite dans une large plage d’incertitude. La transition de l’horloge bosonique est interdite, mais peut être induite par un champ magnétique élevé via la méthode du quenching. Cela permet des temps d’interrogation plus longs, ajustables aux propriétés du laser. Le premier défi a été de développer un système capable de générer un champ magnétique suffisamment fort pour induire cette transition avec un couplage maximal. Un autre défi était de concevoir un laser d’interrogation accordable et flexible, tout en maintenant un bruit faible, permettant ainsi d’interroger n’importe quel isotope sans bruit supplémentaire. Puisque le couplage augmente avec la puissance du laser, une étape cruciale a été d’augmenter la puissance de notre source UV ultra-stable.

Malgré ces avancées, des calculs ont montré que le couplage restait faible, rendant la transition difficile à trouver sur une large plage de fréquences. Diverses mesures et vérifications ont été effectuées, notamment un alignement précis avec l’isotope 199Hg, pour maximiser les chances de succès. Grâce à ces efforts, la transition 198Hg a été trouvée, marquant la première observation d’une transition d’isotope bosonique du mercure.

Suite à cela, le fonctionnement de horloge avec l’isotope bosonique 198Hg a été établi, atteignant une stabilité de 10−15 à 1 s. Plusieurs études ont été réalisées, notamment la mesure du coefficient du déplacement Zeeman quadratique avec une précision permettant de le contrôler à 10−17 ou mieux. Et plusieurs études ont débuté sur d’autres effets systématiques comme le déplacement lumineux, le déplacement collisionnel et celui dû à la lumière du réseau, ainsi que la mesure de la longueur d’onde magique du 198Hg. Une première comparaison avec le 87Sr a permis d’atteindre une stabilité de 1,2×10−15 à 1 s, ouvrant la voie à une première mesure du rapport de fréquence 198Hg/87Sr. Les travaux sur l’isotope bosonique mèneront prochainement à la possibilité de mettre en œuvre des méthodes d’interrogation plus sophistiquées (spectroscopie hyper-Ramsey), ce qui permettra d’améliorer l’incertitude jusqu’à la limite du dispositif expérimental actuel.

Cette thèse présente également les analyses et résultats obtenus avec l’isotope fermionique 199Hg lors d’une comparaison d’horloges par lien fibré réalisée avec plusieurs instituts européens en mars/avril 2023.

Mots clés

horloge à réseau optique, mercure, isotope fermionique et bosonique

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Résumé de la thèse

Cette thèse présente les derniers travaux réalisés sur le gravimètre absolu à atomes froids du LNE-SYRTE. Pour mesurer g, cet instrument, le CAG, réalise un interféromètre atomique à l’aide d’impulsions Raman sur un nuage d’atomes froids de rubidium 87 en chute libre. L’incertitude de mesure du CAG est limitée par le faisceau Raman, son profil de phase et d’intensité. Durant la thèse, l’instrument a été déménagé à l’Observatoire de Paris pour y apporter des améliorations afin de réduire ces effets et repousser les limites du CAG. Après une remise en route de l’instrument qui a permis d’atteindre des sensibilités similaires aux précédentes de 20×10−9·g Hz−1/2, nous avons repris et poursuivi les études liées au faisceau Raman.

Le manuscrit détaille les travaux menés pour étudier la stabilité de puissance dans chacun des deux faisceaux Raman, ainsi que l’impact des inhomogénéités du profil d’intensité. Une étude du profil d’intensité, et en particulier de ses défauts, a permis d’étudier en détail le contraste. En effet, ces défauts sont une source d’inhomogénéité du déplacement lumineux sur le nuage d’atomes, causant une perte de contraste et pouvant amener à limiter la sensibilité. Ce phénomène entraine également un biais sur la mesure de g, de l’ordre de 5×10−9·g, qui n’est pas éliminé de l’algorithme de mesure et doit donc être pris en compte dans le bilan d’incertitude. Des premiers résultats sont également présentés sur le contrôle optimal de transitions Raman, par la mise au point d’une méthode expérimentale pour améliorer l’efficacité des transitions, et donc le contraste de l’interféromètre.

Mots clés

interférométrie atomique, gravimètre, capteur inertiel, atomes froids

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Résumé de la thèse

Les lasers ultra-stables basés sur le technique de trous brulés spectraux constituent une alternative prometteuse pour surmonter la limitation du bruit thermique dans le schéma traditionnel de cavité Fabry-Perot ultra-stable. Dans cette thèse, un cristal Eu3+Y2SiO5 à des températures cryogéniques est utilisé pour réaliser des trous spectraux étroits comme référence de fréquence.

Un schéma de détection multi-hétérodyne flexible et polyvalent basé sur radio logiciel est réalisé pour obtenir de faibles bruits de détection. Le cristal est refroidi à des températures inférieures à 1 K pour obtenir de meilleures performances en bruit et en sensibilité thermique. Parallèlement, certaines propriétés pertinentes des trous spectraux sont caractérisées dans ce régime de température, et des propriétés intéressantes, non prévues par des modèles théoriques simples sont mises en évidence.

En outre, un phénomène inédit est observé et analysé de façon préliminairement sur la base de plusieurs mesures de caractérisation, fournissant de nouvelles informations pour comprendre le système du cristal Eu3+Y2SiO5.

De façon remarquable, la stabilité de fréquence fractionnelle du laser, asservi sur des trous spectraux, a été améliorée de manière encourageante à 4(1)×10−16 à 1 s, soit environ 2 fois mieux que les meilleurs résultats publiés précédemment. Ceci fournit des preuves convaincantes du potentiel de l’approche des trous brûlés spectraux pour de futures applications métrologiques.

Mots clés

laser ultra-stable, Eu:YSO, trou spectral, métrologie des fréquences

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Résumé de la thèse

La matière noire ultralégère (avec pour acronyme anglais ULDM), classe de candidats de matière noire de faible masse (plus petites que 1 eV), constitue une alternative pertinente aux modèles historiquement dominants, tels que les WIMPs, et a récemment fortement attiré l’attention de la communauté scientifique. Dans cette thèse, nous étudions de nombreuses stratégies expérimentales pour la détection directe d’ULDM, au sol et dans l’espace. Plus précisément, nous proposons une modélisation théorique d’expériences actuelles et futures, et nous dérivons une estimation de leurs sensibilités respectives.

Nous nous concentrons principalement sur trois types de phénoménologies.

La première consiste en une interaction entre un candidat de matière noire vectoriel, plus communément appelé photon noir (DP), et l’électromagnétisme, qui induit un faible champ électrique oscillant à la fréquence de Compton du DP. Nous proposons d’abord une méthode innovante pour détecter ce petit champ électrique, qui consiste à mesurer l’effet Stark quadratique sur des atomes de Rydberg, piégés au centre d’une cavité micro-onde. Nous montrons qu’une telle expérience aurait une sensibilité lui permettant d’être compétitive avec les expériences de laboratoire existantes. Une autre façon de détecter ce champ électrique consiste en l’utilisation d’une antenne parabolique qui le réfléchit et concentre ainsi la puissance électromagnétique en son centre de courbure, où l’on place une antenne cornet (par exemple, l’expérience SHUKET au CEA Saclay). Nous investiguons analytiquement les effets de diffraction et de couplage de mode dans ce type de configuration, et nous montrons que l’intensité du signal attendu peut être significativement réduite comparativement aux estimations habituelles. Dans cette étude, nous proposons aussi une optimisation des paramètres expérimentaux pour augmenter le signal.

La seconde phénoménologie d’intérêt pour cette thèse est l’oscillation de la masse et de la fréquence de transition d’atomes ou de masses tests. Ces oscillations pourraient être produites par le couplage non universel entre les particules du Modèle Standard et un candidat scalaire de matière noire, comme le dilaton ou l’axion. Nous étudions en détail l’impact de ces oscillations sur plusieurs variations d’interféromètres atomiques et sur des expériences de tests classiques de l’universalité de la chute libre, et nous démontrons comment ces différentes expériences pourraient sonder des régions inexplorées de l’espace des paramètres. Ces oscillations de masse au repos pourraient aussi être observées à l’aide de détecteurs spatiaux d’ondes gravitationnelles, comme LISA, et nous investiguons la possibilité d’une telle détection en utilisant des orbites réalistes pour le détecteur. En particulier, en utilisant des méthodes bayésiennes, nous montrons que LISA pourra en effet séparer un signal de matière noire d’un signal d’ondes gravitationnelles. Nous montrons aussi que la faible vitesse de l’onde de matière noire n’est pas résoluble sur la majorité de la bande de fréquences de LISA, ce qui induit une diminution de la sensibilité de l’expérience aux constantes de couplage de la matière noire scalaire par rapport aux estimations précédentes.

Enfin, nous étudions la biréfringence du vide induite par l’interaction entre les photons et les axions, et nous nous intéressons à sa possible détection à l’aide de cavités optiques, de fibres optiques et de LISA. En particulier, nous montrons qu’une légère modification des bancs optiques de LISA lui permettrait de devenir l’expérience la plus sensible à ce couplage à faibles masses.

Mots clés

matière noire ultralégère, axion, dilaton, photon noir, capteur quantiques, horloge atomique, interférométrie atomique, interférométrie optique, LISA, principe d’équivalence, physique fondamentale

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Résumé de la thèse

Depuis le début du 20e siècle, les observations géodésiques permettent de suivre les variations de la rotation de la Terre et ainsi d’étudier les effets dynamiques externes et internes à l’origine de ces variations. Les années 1980 ont vu les toutes premières tentatives d’estimation des variations sub-diurnes de la rotation terrestre grâce aux sessions intensives VLBI. Elles ont été suivies par des campagnes d’observation continue (CONT) du réseau VLBI puis les traitements des observations du GNSS. Alors que la capacité du réseau VLBI à estimer la variation subdiurne de la rotation de la Terre est encore limitée par la fréquence insuffisante des sessions d’observation régulières, le GNSS est avantagé par un réseau plus étendu et de ses observations beaucoup plus fréquentes.

Dans ce travail, nous utilisons les données de la constellation américaine GPS et de la constellation européenne Galileo couvrant la période 2017 à 2022 pour déterminer à la fois des solutions mono-constellation et des solutions multi-GNSS des ERP avec une résolution horaire avec le logiciel GINS/DYNAMO, développé et maintenu par le centre d’analyse français IGS GRG, géré par le CNES/CLS. Le choix de cette période assure une performance comparable entre les deux constellations. Nous avons testé les contraintes pour bloquer la bande rétrograde diurne (la nutation par convention).

Nous avons trouvé leur application bénéfique pour la détermination des autres bandes sub-diurnes, c’est-à-dire la bande diurne prograde et semi-diurnes prograde et rétrograde. Nous montrons également que pour une estimation horaire de UT1, il est nécessaire et suffisant de fixer les valeurs de UT1 à celles déterminées par les observations VLBI une fois par jour. Nous avons validé les solutions en comparant les réseaux terrestres et célestes résolus en même temps que les solutions ERP horaires aux réseaux des solutions finales GRG dans le cadre de la campagne IGS Repro3. Nous comparons les deux constellations par des analyses spectrales et harmoniques. Les séries temporelles des ERP après avoir retiré des effets de marées océaniques sont confrontées aux excitations géophysiques qui résultent de la circulation atmosphérique et océanique non-“maréale”, ainsi qu’à un développement harmonique dérivé des observations VLBI.

En parallèle, nous avons développé un nouveau modèle des effets sub-diurnes produits par les marées océaniques sur les ERP en nous fondant sur les derniers développements de la théorie du mouvement du pôle et de l’atlas des marées océaniques FES2014b. Une comparaison de ces résultats avec le développement harmonique VLBI met en évidence l’existence des termes de libration résultant de l’effet des marées luni-solaire sur la distribution asymétrique de la masse de la Terre dans le mouvement du pôle et l’UT1.

Mots clés

GNSS, mouvement du pôle, rotation de la Terre, marée océanique

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Consulter la thèse (EN) : TEL-04792592