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16.03.2011 - Physique fondamentale

Des microrésonateurs pour la mise en évidence de fluctuations quantiques

Un nouveau concept qui laisse augurer des avancées dans le domaine des bases de temps en configuration Mems (Microsystème électromécanique).

Un microrésonateur de conception Onera, de fréquence 3,5 MHz et de masse 20 µg, a fait preuve de qualités d'ultrastabilité telles qu'il devrait permettre la mise en évidence de son état quantique fondamental. Ce serait une première mondiale.

Ce nouveau concept de résonateur en quartz, qui a fait l'objet d'une demande de brevet, laisse également augurer des avancées dans le domaine des bases de temps en configuration Mems, puisqu'il est compatible avec les techniques de gravure collectives (spécialité Onera). Ces travaux ont été effectués en partenariat avec le laboratoire Kastler-Brossel de l'ENS de Paris et le Laboratoire des matériaux avancés du Cnrs (LMA) dans le cadre du projet ANR ARQOMM.

Détail du résonateur développé : le résonateur est constiuté d'un triangle central vibrant en mode d'élongation/compression. Autour du résonateur un dispositif de découplage permet d'obtenir des facteurs de qualité* très élevés, supérieur à 2 millions.

Détail du résonateur développé : le résonateur est constiuté d'un triangle central vibrant en mode d'élongation/compression. Autour du résonateur un dispositif de découplage permet d'obtenir des facteurs de qualité* très élevés, supérieur à 2 millions.

Wafer en quartz comprenant 9 résonateurs usinés collectivement par gravure chimique.
Wafer en quartz comprenant 9 résonateurs usinés collectivement par gravure chimique.

* facteur de qualité
Le facteur de qualité d'un système résonnant est une mesure du taux d'amortissement de l'oscillateur. Le facteur de qualité permet de quantifier la "qualité d'un filtre" (qu'il soit électronique, acoustique, optique, etc.) : plusle facteur de qualité est élevé, plus le filtre est sélectif.