[Dynamique d'un gaz d'atomes ultra froid piégé à deux dimensions]
Cet article est consacré à l'étude des gaz de Bose à deux dimensions en présence d'un confinement harmonique. Nous abordons tout d'abord les propriétés d'équilibre de ce système. Nous dérivons ensuite, au-dessus de la température critique, l'expression des fréquences et de l'amortissement des modes collectifs de basse énergie et nous étudions avec le même formalisme l'évolution du nuage d'atomes lorsque le confinement est brutalement supprimé. La méthode utilisée permet de décrire le gaz dans tous les régimes collisionels, du régime sans collision au régime hydrodynamique. Nous établissons le lien entre les temps de relaxation qui décrivent les modes d'oscillation et l'expansion du nuage après coupure du piège. Nous évaluons également l'expression du taux de collision et sa relation avec le taux de relaxation des modes de basse énergie.
This article is devoted to the study of two-dimensional Bose gases harmonically confined. We first summarize their equilibrium properties. For such a gas above the critical temperature, we also derive the frequencies and the damping of the collective oscillations and we investigate its expansion after releasing of the trap. The method is well suited to study the collisional effects taking place in the system and in particular to discuss the crossover between the hydrodynamic and the collisionless regimes. We establish the link between the relaxation times relevant for the damping of the collective oscillations and for the time-of-flight expansion. We also evaluate the collision rate and its relationship with the relaxation time.
Mot clés : Gaz en basse dimension, Oscillations collectives, Temps de vol
David Guéry-Odelin 1 ; Thierry Lahaye 1
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author = {David Gu\'ery-Odelin and Thierry Lahaye},
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David Guéry-Odelin; Thierry Lahaye. Dynamics of a trapped ultracold two-dimensional atomic gas. Comptes Rendus. Physique, Volume 5 (2004) no. 1, pp. 55-63. doi : 10.1016/j.crhy.2003.12.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2003.12.001/
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