"Les magnétomètres à pompage optique permettent de mesurer le champ magnétique en utilisant la résonance magnétique de gaz atomiques dont le spin est contrôlé par pompage optique. Ces dispositifs fonctionnent à température ambiante et sans techniques de piégeage/refroidissement atomiques, et atteignent des niveaux de sensibilité record (dépassant pour certains les SQUIDS) ce qui leur ouvre un vaste éventail d'applications terrain : notamment l'imagerie médicale du cœur et du cerveau, l'imagerie géophysique, l'IRM très bas champ et les nano-satellites. Un des enjeux actuels pour que ce type de magnétomètre puisse adresser ces applications est la miniaturisation du dispositif à performance égale. Un principe intéressant pour cela consiste à disposer le gaz atomique à l'intérieur d'un résonateur Fabry-Pérot de telle manière à ce que la lumière qui sonde l'état des atomes soit plus fortement couplée à ceux-ci. Une démonstration a été réalisé à Singapour l'année dernière pour un magnétomètre utilisant un gaz de césium [1]. Notre laboratoire utilise depuis longtemps une autre espèce sensible, l'hélium-4 métastable, moins dense et pour laquelle ce principe est d'autant plus prometteur. Ce stage aura pour but d'étudier les gains de performance qu'il est possible d'obtenir en couplant le milieu atomique à un résonateur de Fabry-Pérot. Il commencera par un volet théorique visant à identifier les conditions optimales (notamment le facteur de qualité du résonateur et sa taille), ainsi que les limites, imposées entre autres par la back-action de la lumière sur les atomes. Dans un deuxième temps un montage expérimental sera réalisé pour tester le principe. Notre laboratoire situé au CEA LETI, à Grenoble, dispose d'une forte expertise sur la magnétométrie à pompage optique de l'hélium-4, notamment sur les magnétomètres spatiaux [2] et plus généralement sur le transfert industriel de principes de mesure identifiés dans des travaux de physique fondamentale. L'étudiant pourra être secondé dans son travail par les experts du laboratoire (en optique, électronique, magnétisme…) et interagira fortement avec les deux thèses en cours dans l'équipe. Nous sommes à la recherche d'un étudiant avec des bonnes bases en optique et sur l'interaction matière-rayonnement, idéalement avec un peu d'expérience sur les montages optiques sur table. A l'issue de ce stage l'étudiant aura la possibilité de poursuivre en thèse sur un capteur à pompage optique positionnée à l'interface entre recherche académique et l'innovation industrielle aéronautique. [1] Crepaz, Ley, Dumke, Nature Scientific Reports 5, 15448 (2015).[2] http://smsc.cnes.fr/SWARM"