STAGE Spin-Mechanics with Levitating Diamonds

Date de mise à jour de l’offre

ENS PARIS :

A la fois grande école et université, l’École normale supérieure dispense à Paris, au cœur du Quartier latin, une formation d’excellence par la recherche conduisant aux différents métiers de l’enseignement et de la recherche, et concourt à la formation par la recherche des cadres supérieurs des administrations publiques et des entreprises françaises et européennes. Elle définit aussi et met en œuvre une politique de recherche scientifique et technologique dans une perspective multidisciplinaire et internationale.

Description de la mission

Experiments on trapping particles containing atoms with a spin degree of freedom have
shown remarkable progress in recent years [1].
In our team, we have developed a micro-electrostatic trap for diamond particles containing
defects whose spin can be coherently polarized and manipulated with microwaves (see fig. 1).
These defects are molecular systems consisting in the association of a nitrogen atom and a
vacancy (NV center). Thanks to a coupling mechanism of the spin of the NV centers in the
diamond with the oscillation of the diamond in the trap, we have been able to demonstrate an
efficient cooling mechanism of the angular motion of the latter [2].
It is in fact theoretically possible to control this motion until it is cooled to the ground state of
the harmonic oscillator. The objective of the internship (and later of the thesis) will be to
levitate ultra-pure diamond particles and employ instead the coupling of the motion to
nuclear spins to move towards this regime.
The perspectives offered by this type of experiments range from the detection of weak
magnetic fields to the observation of quantum effects on macroscopic objects.


[1] Perdriat M. et al. " Spin-mechanics with NV centers and trapped particles" Micromachines(2021): https://www.mdpi.com/2072-666X/12/6/651
[2] Delord T. et al. “spin-cooling of the motion of a trapped diamond”, Nature 580 (7801),56-59

Profil recherché

Master

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    ENS PARIS
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 4 mois et jusqu'à 6 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    24 Rue Lhomond
    75005 PARIS 5E ARRONDISSEMENT
  • Accès et transports
    https://www.ens.psl.eu/contact