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

TN France; Saclay; Sur place; EUR 30 000 - 50 000; Plein temps

Résumé du poste

Une opportunité passionnante se présente pour un candidat désireux de plonger dans le domaine de la magnétorésistance géante et de son application dans le contrôle non-destructif. Ce projet de thèse vise à développer des capteurs magnétiques innovants, permettant de détecter des variations microstructurelles et de surveiller l'état de dégradation des aciers utilisés dans l'industrie. En collaboration avec des laboratoires de renom et des entreprises leaders, vous aurez l'occasion de travailler sur des technologies de pointe et de contribuer à des avancées significatives dans le domaine. Rejoignez une équipe dynamique et contribuez à des projets qui façonnent l'avenir de l'ingénierie matérielle.

Qualifications

• Développer des capteurs GMR pour caractériser l'état magnétique de surface.
• Intégration et validation des techniques de contrôle non-destructif.

Responsabilités

• Détection de défauts surfaciques et variations microstructurelles.
• Réalisation de mesures sur échantillons tests en conditions réelles.

Connaissances

Capteurs magnétiques

Électronique de spin

Modélisation des signaux

Formation

Doctorat en physique

Master en ingénierie

Outils

Outils de modélisation

Équipements d’analyse

Description du poste

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

CEA Laboratoire Nano-Magnétisme et Oxydes

Topic description

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, 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 parfaitement adaptés à la caractérisation de surface. Leur sensibilité étant telle que l’effet du champ magnétique terrestre peut induire une réponse magnétique mesurable. Ceci ouvre la voie à un CND magnétique allégé, ne nécessitant pas d’inducteur pour la génération du champ.

Les deux applications principales associées à cette thèse seront :

1. Détection de défauts surfaciques ou sous-surfaciques (de l’ordre du mm).
2. Détection de variations microstructurelles locales, de contraintes surfaciques ou de déformations plastiques.

Plusieurs aspects pourront être abordés durant cette thèse, notamment l’intégration visant la mise au point d’un démonstrateur, un intérêt déjà manifesté par de grands groupes industriels tels que Framatome, EDF, DGA, SAFRAN, etc. Des mesures sur des échantillons tests et en conditions réelles seront réalisées pour valider la technique. Parallèlement, un outil de modélisation pour l’analyse des signaux sera développé afin d’interpréter les résultats.

Le financement CIFRE proposé repose sur la collaboration de deux laboratoires académiques : le Laboratoire de Nanomagnétisme et Oxydes (LNO) du CEA Paris-Saclay, spécialiste des capteurs magnétiques, et le Laboratoire de Génie Électrique et Ferroélectricité (LGEF) de l’INSA Lyon, spécialiste des matériaux magnétiques et de leurs applications, ainsi qu’une entreprise, CmPhy, qui conçoit et fabrique des équipements d’analyse, de contrôle CND et des bancs de caractérisation magnétiques.

Pôle : Direction de la Recherche Fondamentale

Département : Institut rayonnement et matière de Saclay

Service : Service de Physique de l’État Condensé

Laboratoire : Laboratoire Nano-Magnétisme et Oxydes

Date de début souhaitée : 01-10-

URL :

Funding category

Public/private mixed funding

Funding further details