Bell's inequality violation experiments are becoming increasingly popular in the practical teaching of undergraduate and master's degree students. Bell's parameter S is obtained from 16 polarization correlation measurements performed on entangled photons pairs. We first report here a detailed analysis of the uncertainty u(S) of Bell's parameter taking into account coincidence count statistics and errors in polarizers' orientation. We show using both computational modeling and experimental measurement that the actual sequence of the polarizer settings has an unexpected and strong influence on the error budget. This result may also be relevant to measurements in other settings in which errors in parameters may have non-random effects in the measurement.

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We report results of experimental investigation of field electron emission from diamond nanoemitters. The measurements were performed with single crystal diamond needles fixed at tungsten tips. The voltage drop along diamond needles during emission was revealed and measured using electron energy spectroscopy. The observed linear dependence of the voltage drop in diamond on voltage applied to the tungsten tip is explained in the frame of a simple macroscopic electrical model combining Poole–Frenkel conduction along the diamond tip and Fowler–Nordheim tunneling at the diamond-vacuum junction. Experimental evidences of electron emission sensitivity to laser illumination are discussed for possible modification of diamond emitter characteristics and voltage drop.

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High-order harmonic generation in polyatomic molecules generally involves multiple channels of ionization. Their relative contribution can be strongly influenced by the presence of resonances, whose assignment remains a major challenge for high-harmonic spectroscopy. Here we present a multi-modal approach for the investigation of unaligned polyatomic molecules, using ​SF6 as an example. We combine methods from extreme-ultraviolet spectroscopy, above-threshold ionization and attosecond metrology. Fragment-resolved above-threshold ionization measurements reveal that strong-field ionization opens at least three channels. A shape resonance in one of them is found to dominate the signal in the 20–26 eV range. This resonance induces a phase jump in the harmonic emission, a switch in the polarization state and different dynamical responses to molecular vibrations. This study demonstrates a method for extending high-harmonic spectroscopy to polyatomic molecules, where complex attosecond dynamics are expected.

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Cette thèse s'intéresse à l'émission d'électrons à partir de nanopointes métalliques et diélectriques sous illumination laser femtoseconde. Les différents types d'émission sont étudiés dans les cas spécifiques de nanopointes de tungstène et de diamant. Les nombreuses études précédentes sur le tungstène, permettent une comparaison des phénomènes d'émission bien connus, à ceux, nouveaux, observés dans le cas du diamant. Dans la première partie de l'étude, nous reprenons les résultats expérimentaux de l'émission statique et de la photoémission à partir de nanopointes de tungstène. Des simulations numériques, faites à partir d'un modèle à éléments finis (utilisant le logiciel commercial) COMSOL du dispositif expérimental, permettent un calcul des coefficients d'amplification statique et optique du champ électrique, due à la forme particulière de ces pointes. Les résultats sont alors comparés à des cartographies spatiales de l'émission, ce qui permet de conclure sur la relation directe entre la zone d'amplification du champ à l'apex de la pointe et la zone d'arrivée des électrons sur le détecteur. Dans la deuxième partie de l'étude, nous reprenons les études expérimentales faites sur le tungstène pour le cas du diamant. Les premières mesures de l'énergie des électrons mettent en évidence la présence d'une chute de tension le long de la pointe de diamant, venant de sa faible conductivité. Le courant de conduction des électrons dans la pointe est alors modélisé par un mécanisme Poole-Frenkel dépendant directement de cette chute de tension. Nous modélisons l'émission statique de ces pointes par un circuit électrique simple composé de deux résistances en série. Dans le régime de photoémission, induit par un laser femtoseconde, les résultats sont très différents du cas du tungstène. Les impulsions laser induisent l'émission d'électrons jusqu'à un courant de saturation tel que l'émission statique entre les impulsions disparait. Nous avons mesuré le temps nécessaire (de l'ordre de la microseconde) permettant à l'émission statique de réapparaitre entre les impulsions laser. Ces mesures sont interprétées par un effet capacitif de déplétion des charges disponibles pour la photoémission. En complétant le modèle électrique précédant avec l'ajout d'un condensateur, il est possible de modéliser quantitativement l'ensemble des résultats obtenus pour l'émission statique et la photoémission de nanopointe de diamant. La dernière partie de l'étude propose une introduction à la mesure du temps de vol et des statistiques temporelles des électrons émis. Nous présentons les changements opérés sur le dispositif expérimental afin de permettre de telles mesures ainsi que les résultats préliminaires obtenus sur une nanopointe de tungstène sous illumination laser.

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