Fermions et Bosons Dégénérés au Voisinage d'une Résonance de Feshbach : Production de Molécules et Solitons d'Ondes de Matière

This thesis presents the results of experiments carried on bosonic 7Li and fermionic 6Li degenerate atomic gases of lithium. The N-body ground state of such gases depends strongly on the interatomic interaction whose intensity and nature, attractive or repulsive, can be tuned by means of a magnetic field in the vicinity of a Feshbach resonance. We use such a resonance in bosonic 7Li to produce the first matter wave soliton. It consists of a unidimensionnal atomic wave function in which an attractiveinteraction compensates for the natural dispersion. Therefore ittravels without deformation. We produce a soliton from a 7Li Bose-Einstein condensate transferred into a one-dimensional opticalwaveguide. Its characteristic propagation is observed over a distance of more than one millimeter. In an interacting 6Li fermionic gas we use another Feshbach resonance to form very efficiently ultra-cold and trapped 6Li2 molecules. Suprisingly, these dimers of fermions show a significantly longer lifetime than the dimers formed from bosons in a similar fashion. It is a consequence of the Pauli principle. This high stability allows us to produce a pure Bose-Einstein condensate of these bosonic molecules, achieving one of the limits of the fermionic superfluid.Ce mémoire de thèse présente les résultats d'expériences menées sur des gaz atomiques dégénérés de lithium bosonique 7Li et fermionique 6Li. L'état fondamental à N corps de ces gaz dépend de manière cruciale de l'interaction atomique dont on peut ajuster l'intensité et changer la nature, attractive ou répulsive en variant un champ magnétique autour d'une résonance de Feshbach. L'utilisation d'une telle résonance dans 7Li nous permet de produire le premier soliton d'ondes de matière. Il s'agit d'une fonction d'onde atomique unidimensionelle dans laquelle l'interaction attractive compense la dispersion naturelle : elle se propage donc sans déformation. Nous produisons un soliton à partir d'un condensat de Bose-Einstein de 7Li transféré dans un guide d'ondes optique unidimensionnel. Sa propagation caractéristique est observée sur une distance de plus d'un millimètre. Dans un gaz de fermions 6Li en interaction, une autre résonance de Feshbach est utilisée pour former très efficacement des molécules de 6Li2 ultra-froides piégées. De façon surprenante, ces dimères de fermions présentent une durée de vie considérablement plus longue que les dimères de bosons formés de manière similaire. C'est une conséquence du principe de Pauli. Cette grande stabilité nous permet de produire un condensat de Bose-Einstein pur de ces molécules bosoniques, qui réalise une des limites du superfluide fermionique