La recherche du moment dipolaire électrique (EDM) des particules sonde la physique au-delà du modèle standard. Elle est réalisée dans le monde entier sur des particules élémentaires ou des systèmes composites (électron, neutron, Hg et ainsi de suite...). L'une des principales motivations est l'absence actuelle de mécanismes violant la symétrie CP. Ces mécanismes sont nécessaires pour expliquer l'apparition de la matière dans notre univers. Dans l'Univers primitif, la matière et l'antimatière auraient dû être produites en quantités égales. Aujourd'hui, il n'y a qu'une infime quantité d'antimatière. La raison pour laquelle l'antimatière a disparu de notre Univers n'est pas comprise. La découverte d'un EDM donnerait de nouvelles indications sur la compréhension de ce mystère.
Le LPC Caen participe à une expérience à l'Institut Paul Scherrer (PSI) en Suisse visant à mesurer l'EDM du neutron. L'expérience est réalisée avec des neutrons ultra-froids. Ces neutrons sont très intéressants car ils peuvent être stockés pendant quelques minutes dans des enceintes. Pendant ce stockage, leurs propriétés intrinsèques, comme l'EDM, peuvent être étudiées.
Au PSI, un nouveau spectromètre a été construit et est pratiquement opérationnel. Une amélioration de la sensibilité d'un ordre de grandeur est attendue par rapport à la meilleure mesure mondiale réalisée jusqu'à présent. Le LPC Caen a été chargé du développement des détecteurs de neutrons et des analyseurs de la polarisation des neutrons. La mise en service du spectromètre est en cours et une première période de prise de données est prévue pour 2025 et 2026.
La période du doctorat (2025-2028) est idéale. Les deux premières années seront consacrées à la prise de données. Le candidat / La candidate participera à l'analyse des premières données collectées. Compte tenu de la sensibilité actuelle, une nouvelle limite est attendue. Des sujets spécifiques liés à la détection des neutrons et à l'analyse du spin seront abordés au cours de la thèse. Il / elle devra se rendre en Suisse (où un long séjour de quelques mois est à prévoir). Il / elle sera également impliqué(e) dans la maintenance des détecteurs et du système d'analyse de spin.
Contexte de travail
Le / La candidat(e) retenu(e) sera affecté(e) à l'équipe Mesures de Précision à Basse Énergie, au sein du Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen (LPC Caen - UMR6534).
Le LPC Caen, comptant environ 100 personnels, est une unité mixte de Recherche (UMR6534) dépendant de trois tutelles : le CNRS, l’Université de Caen Normandie (UNICAEN) et l’Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs de Caen (ENSICAEN). Il est situé sur le Campus 2 de l’Université de Caen Normandie (Campus Côte de Nacre) et fait partie du parc de recherche de l’ENSICAEN (www.lpc-caen.in2p3.fr/).
Contraintes et risques
Rayonnements ionisants / déplacements en France et à l’international
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