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Capteurs et Dynamique de l’aimantation

Les capteurs sont omniprésents et indispensables à l’appréhension des problématiques liées au management et à l’optimisation de nos équipements. Ils sont aussi de plus en plus présents dans notre environnement individuel et personnel, dans les domaines du service à la personne, de la santé ou du contrôle de la qualité de l’environnement, etc.

Concernant plus particulièrement les capteurs électromagnétiques, aux nombreux champs d’application, de nouveaux concepts se développent pour l’élaboration de méthodes d’investigation non-invasives et non-destructives de la matière, de type AMR, GMR ou GMI, par exemple.

Après avoir explorer les possibilités offertes par des éléments sensitifs à base magnéto-impédance géante (GMI), des microfils ferromagnétiques de matériau amorphe (CoFeSiB) riche en cobalt, de forte perméabilité circonférentielle, nous nous sommes intéressés la faisabilité de capteurs de champs magnétiques à haute sensibilité s’appuyant sur des éléments sensitifs à base de cristaux de matériau ferrimagnétique doux, déposés par épitaxie en phase liquide sur un substrat de GGG. Des structures périodiques artificielles, créées soit par des micro-bandes d’or, soit par gravage sur la surface du cristal, modifient la propagation des ondes magnétostatiques de surface, générées par des lignes ou des antennes microruban. Dans la gamme du GHz, la variation linéaire du positionnement des pics d’absorption en fonction du champ magnétique, laisse entrevoir des potentialités intéressantes en terme de mesure de champs magnétiques faibles.

[EMSA 2014 - July 2014 - Vienna (Austria)]
[EuroSensors 2015 - September 2015 - Freiburg (Germany) ]
[GDR Onde 2016 - Mai 2016 -Montpellier (France)]

A travers une étude dynamique utilisant la résonance ferromagnétique large bande présent au sein de notre laboratoire, nous avons pu démontrer le caractère unidirectionnel du paramètre α dans des nanostructures magnétiques de type Py/NiO couplées par échange. L’originalité de ce résultat réside dans le fait que le caractère unidirectionnel n’avait ni été démontré, ni proposé par la communauté internationale [Phys. Rev. Rapid. Com. 2010]

Nous avons aussi étudié démontré l’effet de basse dimensionnalité sur la dynamique de l’aimantation, notamment sur le rapport gyromagnétique, dans des couches ultraminces de CoFeZr. [Eur. Phys. Lett. 2016]