Magnétorésistances géantes pour la caractérisation locale de l'état magnétique de surface: vers[...]

CEA; Saclay; Sur place; EUR 25 000 - 30 000; Plein temps

Résumé du poste

Un institut de recherche reconnu propose une thèse CIFRE sur le développement de capteurs magnétiques utilisant la magnétorésistance géante. Le candidat doit avoir un Master en physique ou en électronique et travailler en collaboration avec plusieurs laboratoires. Le stage est basé à Saclay et commence en janvier 2025.

Prestations

Formation en milieu académique et industriel

Accès à des infrastructures de recherche avancées

Qualifications

• Titulaire d'un Master 2 ou diplôme d'ingénieur en physique ou électronique.
• Intérêt pour le développement de capteurs magnétiques et la modélisation.
• Capacité à travailler en collaboration avec plusieurs partenaires.

Responsabilités

• Développer des capteurs de magnétorésistance géante.
• Contribuer à la mise au point d'un démonstrateur industriel.
• Effectuer des mesures en conditions réelles sur des échantillons.

Connaissances

Capteurs magnétiques

Electromagnétisme

Modélisation des signaux

Formation

Master 2 / diplôme d'ingénieur en physique

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine: Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

• Magnétorésistances géantes pour la caractérisation locale de l'état magnétique de surface: vers des applications du type Contrôle Non-Destructif (CND)

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Thèse CIFRE dans le domaine du contrôle non destructif par utilisation de capteurs magnéniques en collaboration entre 3 partenaires :

• le Laboratoire de Nanomagnétisme et Oxyde (LNO) du CEA Paris-Saclay
• le Laboratoire de Génie Electrique et Ferroélectricité (LGEF) de l'INSA Lyon
• l'entreprise CmPhy

La grande majorité des aciers de structure et de construction utilisés par l'industrie du transport, de l'énergie et du bâtiment sont ferromagnétiques. Ces aciers possèdent la propriété de s'aimanter sous l'effet d'un champ externe et de conserver un état magnétique lors de sa disparition.

Les propriétés mécaniques et la microstructure sont des marqueurs forts qui permettent d'anticiper l'état de dégradation de ces pièces en acier. Ces informations qui sont fondamentales en production comme en maintenance peuvent être lues de façon indirecte et non-destructive à travers l'observation du comportement magnétique.

Dans cette thèse, nous proposons de développer des capteurs magnétiques de type magnétorésistance géante (GMR) pour remonter à l'état magnétique de surface et indirectement aux contraintes résiduelles, à la microstructure et au niveau de dégradation.

L'utilisation de l'effet de magnétorésistance géante (GMR), basé sur l'électronique de spin permet de développer des capteurs magnétiques innovants, extrêmement sensibles, détectant des champs magnétiques de l'ordre du nT/vHz. Leur taille peut être submicronique ce qui les rend complètement adaptés à la caractérisation de surface. Leur sensibilité est telle que l'effet du champ magnétique terrestre est suffisant pour induire une réponse magnétique mesurable. Ceci permet d'envisager un CND magnétique allégé ne nécessitant pas d'inducteur pour la génération du champ.

Les deux applications principales associées à cette thèse seront:

• Détection de défauts surfaciques ou sous surfaciques (de l'ordre du mm).
• Détecter des variations micro structurelles locales, des contraintes surfaciques ou des déformations plastiques.

Plusieurs aspects pourront être traités pendant la thèse. Une partie intégration dont le but est d'aller jusqu'à la mise au point d'un démonstrateur (un intérêt pour ce démonstrateur a déjà été signifié par de grands groupes industriels tel que Framatome, EDF, DGA, SAFRAN, etc.). Des mesures sur des échantillons tests et en conditions réelles seront en amont réalisées pour valider la technique. En parallèle, un outil de modélisation pour l'analyse des signaux sera développé afin de comprendre et interpréter les résultats.

La Financement CIFRE proposé repose sur la collaboration de 2 laboratoires académiques (le Laboratoire de Nanomagnétisme et Oxyde (LNO) du CEA Paris-Saclay, spécialiste des capteurs magnétiques et le Laboratoire de Génie Electrique et Ferroélectricité (LGEF) de l'INSA Lyon, spécialiste des matériaux magnétiques et de leur applications) et une entreprise CmPhy, qui conçoit et fabrique des équipements d'analyses et de contrôles CND ainsi que des bancs de caractérisation magnétiques.

Université / école doctorale

Electronique, Electrotechnique et Automatique (EEA) INSA Lyon

Localisation du sujet de thèse

Site: Saclay

Critères candidat

Formation recommandée

La personne candidate doit être titulaire d'un master 2 / diplome d'ingénieur en physique (matière condensée, matériaux, capteurs, ...) ou en électronique/instrumentation

Demandeur

Disponibilité du poste

01/01/2025

Personne à contacter par le candidat

Solignac Aurélie [e-mail]
CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LNO
CEA Saclay
91191 Gif Sur Yvette Cedex
01 69 08 95 40

Tuteur / Responsable de thèse

En savoir plus

https://iramis.cea.fr/spec/lno/pisp/aurelie-solignac/

https://iramis.cea.fr/spec/lno/