Contribution à l'étude théorique et expérimentale de l'effet de magnéto-impédance géante (GMI) dans les alliages nanocristallins, en vue de réaliser des capteurs magnétiques de haute sensibilité

par Abed-Djebar Bensalah

Thèse de doctorat en Électronique, électrotechnique, automatique

Sous la direction de Richard Barrué.

Soutenue en 2005

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude de l'effet de magnéto impédance dans des alliages nanocristallins de composition nominale Fe75Si,5B6Cu,Nb3. Cet effet est tout à fait prometteur pour réaliser des capteurs de champ magnétique de haute sensibilité. Ce manuscrit comporte trois chapitres. Nous avons, tout d'abord, réalisé une étude bibliographique sur les différentes technologies de capteurs magnétiques en comparant leurs performances par rapport aux capteurs basés sur l'effet de magnéto impédance géante (GMI). Nous avons également abordé le principe physique des capteurs à magnéto impédance, les différentes familles de matériaux doux employés et les différentes géométries existantes (ruban, fil, structure sandwich). Le deuxième chapitre est dédié au développement d'un modèle analytique, afin de mieux comprendre l'origine physique du phénomène de magnéto impédance et de déterminer les différents facteurs qui peuvent jouer un rôle important dans un tel phénomène. Le dernier chapitre est, quant à lui, consacré aux mesures expérimentales sur des capteurs réalisés au cours de cette étude. Des traitements thermiques sous contrainte mécanique ont permis d'analyser l'incidence des propriétés magnéto élastiques sur le phénomène de magnéto impédance. L'anisotropie de la forme a été également pris en compte dans nos études. Enfin, nous avons exploité les relevés expérimentaux afin de proposer un modèle hybride (analytique numérique) donnant des résultats plus proches de la réalité par rapport à un modèle analytique. L'intérêt de ce modèle hybride est de pouvoir prédire la réponse de capteurs à magnéto impédance et ce pour différentes géométries, notamment pour des capteurs en couches minces.

  • Titre traduit

    Theorical and experimental studies of giant magneto-impedance effect (GMI) in nanocrystalline alloys to design a high sensitive magnetic sensors


  • Résumé

    This survey deals with the magneto impedance effect in nanocrystalline alloys of nominal composition Fe75Si,5B6Cu,Nb3. This effect is promising for the design a magnetic high sensitive sensors. This work is composed three chapters. First of all, we made a bibliographical study on the various technologies of magnetic sensors and compared their performances to the giant magneto impedance (GMI) sensors. We have also described the physical principle of the magneto impedance sensors, the various families of soft magnetic materials used and various existing geometries (ribbon, wire, sandwich structure). The second chapter is dedicated to the development of an analytical model, in order to better understand the physical origin of this phenomenon and to determine the various factors which can play an important part in such a phenomenon. The last chapter is devoted to experimental measurements on sensors produced during this study. A stress annealing allow us to analyze the incidence of the magnetoelastic properties on magneto impedance. The shape anisotropy was also taken into account in our studies. Finally, we exploited the experimental data in order tu propose a hybrid model giving better results compared to an analytical model. This hybrid model is useful to for predicting the response of magneto impedance sensors for various geometries, in particular for sensors made with thin layers.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (153 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes Bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : École normale supérieure. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THE BEN (Salle de réf.)
  • Bibliothèque : École normale supérieure. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : CTLes / THE BEN
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.