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Etude expérimentale et modélisation micromagnétique des matériaux magnétostrictifs multiphasés à structure évolutive.

par Olivia Sevestre

Projet de thèse en Matériaux

Sous la direction de Olivier Hubert.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec LMT - Laboratoire de mécanique et de technologie (laboratoire) et de École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2014 .


  • Résumé

    Le travail de la thèse s'inscrit dans le cadre général du développement d'actionneurs ou de capteurs miniaturesmagnétostrictifs impliquant: le développement de nouvelles nuances de matériaux, l'utilisation de leurs propriétés de déformation sous champ (magnétostriction) ou les modifications de leurs propriétés sous contraintes (piezomagnétisme) et leur modélisation micromagnétique compte tenu des applications aux petites échelles visées. On s'intéresse également aux milieux à microstructure évolutive (transformation de phase sous champ magnétique) en travaillant avec des Alliages à Mémoire de Forme Magnétiques (AMFM). Les aspects expérimentaux consisteront en l'étude du comportement magnétostrictif sous champ et sous contraintes mécaniques et/ou thermique de nouveaux alliages: -à magnétostriction géante et structure non évolutive : Fe-Al-B. -à mémoire de forme magnétiques (structure évolutive) : Ni2MnGa. L'objectif étant de réaliser la caractérisation microscopique du comportement de ces alliages grâce au développement d'essais expérimentaux au sein du tomographe du laboratoire et le suivi des champs de déformation par corrélation d'image 3D. Les alliages doivent être réalisés en conséquence et ainsi doivent détenir des particules micrométriques afin d'assurer un bon contraste tomographique (insertion de particules dans les alliages qui feront office de mouchetis 3D). Concernant la modélisation du comportement de ces matériaux, le travail consistera en l'ajout au sein du code existant micromagnétique de la capacité évolutive de la structure ainsi que du caractère multiphasé des matériaux à modéliser. De plus, les AMFM présentant une dépendance à la température, au champ magnétique extérieur et aux contraintes mécaniques appliqués, il faut réussir, dans le code, à récréer cette dépendance multiple et complexe.

  • Titre traduit

    Experimental studies and micromagnetic modelisation of the behavior of multiphased magnetostrictive materials with an evolutive structure.


  • Résumé

    This work has to be considered in the global idea in the development of magnetic actuators. Hence, the development of new particular materials with specific characteristics and properties is necessary in order to use these properties of magnetostriction and to be able to model their magnetic properties. Focus will be set on evolutive microstructures (phase transformation under magnetic field) by working on Magnetic Shape Memory Alloys (MSMA). Experimental studies will have to be done and will consist in the study of the magnetostrictive behavior of these particular materials under a thermo-magneto-mechanical loading. Considering the micromagnetism modeling, the work is consist mainly in the addition of the evolutive characteristic of this material.