Chercheur postdoctoral : Importance du mouvement sur la propagation des ondes dans les plasmas (H/F)

Missions :
Les propriétés de propagation d’une onde dans un milieu en mouvement diffèrent de celles dans un milieu au repos. Dans le cas particulier d’une rotation, le mouvement conduit notamment à une birefringence circulaire du milieu, et donc à une rotation de la polarisation d’une onde polarisée rectilignement se propageant le long de l’axe de rotation de ce milieu. Dans les plasmas, il a récemment été montré que cet effet pourrait être à l’œuvre dans la magnétosphère entourant les pulsars, avec de possibles conséquences pour l’estimation des champs magnétiques galactiques en astrophysique [1], mais aussi ouvrir la voie à de nouvelles techniques de manipulation de la lumière [2]. Au-delà de cet effet sur la polarisation, c’est à dire sur la composante de moment angulaire de spin de l’onde, la rotation d’un plasma conduit également à un effet sur la composante de moment angulaire orbital de cette onde, associé cette fois à une rotation de l’image [3]. Cet effet est la matérialisation d’une déviation du faisceau par le milieu en mouvement. Au-delà d’un intérêt fondamental [4], ce nouvel effet pourrait permettre le design de nouveaux diagnostics, possiblement pour la fusion par confinement magnétique.
[1] R. Gueroult et al. (2019), Nat. Commun., 10, 3232
[2] R. Gueroult, J.-M. Rax and N. J. Fisch (2020), Phys. Rev. E, 102, 051202(R)
[3] J.-M. Rax and R. Gueroult (2021), J. Plasma Phys., 87, 905870507
[4] R. Gueroult, J.-M. Rax and J. J. Fisch (2023), Plasma Phys. Control. Fusion, 65, 34006
Activités :
Les effets du mouvement sur la propagation des ondes dans les plasmas étant jusque-là méconnus et négligés dans les modèles, un travail de fond sur ce sujet a été entrepris dans le cadre du projet ANR Warp débuté en 2022. Deux thèses sont en cours, avec pour objectif d’améliorer les modèles permettant de capturer ces effets [5,6]. Une finalité du projet Warp est néanmoins d’étudier comment ces effets se manifestent et impactent notre compréhension dans des configurations réalistes. L’objectif de ce post-doc est donc de s’appuyer sur les modèles en cours de développement pour quantifier les effets du mouvement dans des configurations existantes. Selon les compétences et l’appétence du candidat, des directions privilégiées pourraient être les ondes dans les plasmas de fusion par confinement magnétiques, ou dans un contexte astrophysique. L’objectif à moyen terme sera d’utiliser ces résultats pour proposer de nouvelles méthodes pour prendre en compte ou encore utiliser ces effets du mouvement sur les ondes.
[5] J. Langlois and R. Gueroult (2023), Phys. Rev. E, 108, 045201
[6] J. Langlois and R. Gueroult (2024), arXiv:2402.12050
Contexte de travail :
Ce poste est financé par le projet de recherche ANR WaRP pour "Waves in Rotating Plasmas". Ce projet a débuté en mars 2022, pour une durée de 54 mois, et s’intéresse à l’étude de l’effet de la rotation sur la propagation des
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