Analyse du bruit magnétique dans les systèmes de capteurs de champ magnétique SAW : Vers des capteurs à haute sensibilité dans la gamme [nT-pT].

Mots clés

capteurs magnetique, bruit, ondes élastiques de surface (SAW), Magnétisme

Détail de l'offre

Les capteurs magnétiques ont un vaste champ d'application dans l'automobile, la robotique, la téléphonie mobile, les équipements spatiaux, la géophysique, les armes militaires, etc. Ils ont un grand potentiel dans les applications biomédicales où ils sont utilisés pour la détection de signaux biomagnétiques ou les diagnostics sur le lieu de soins. Dans le premier cas, il s'agit de détecter le champ magnétique émanant d'organes tels que le cœur (magnétocardiographie-MCG), le cerveau (magnétoencéphalographie-MEG), les muscles (magnétomyographie-MMG) et les neurones (magnétoneurographie-MNG). Cette dernière méthode permet de détecter des protéines, des médicaments, des cellules, des acides nucléiques et d'autres biomarqueurs qui sont généralement marqués par des particules magnétiques.
Les capteurs basés sur les ondes acoustiques de surface (SAW) utilisent des cristaux piézoélectriques couplés à des transducteurs à électrodes interdigitées (IDT) pour générer les ondes SAW guidées. L'élément actif de ce dispositif est une couche magnétorésistive/magnétoélastique, dont le module élastique change en réponse au champ magnétique, modulant ainsi l'onde SAW de manière proportionnelle. Pour maximiser la sensibilité, il faut configurer soigneusement la géométrie du capteur en tenant compte du pas des électrodes, de l'espacement, de l'épaisseur de la couche active, de l'orientation de l'axe facile de la couche magnétostrictive, etc. Cependant, la détection d'un champ magnétique de faible intensité dans la plage nT - pT nécessite des capteurs à haute limite de détection (LoD). Pour maximiser la limite de détection de ces systèmes de capteurs, il est très important de comprendre et de pouvoir quantifier les sources de bruit pertinentes. La limite de détection est régie par le bruit dans le dispositif du capteur, mais aussi dans le système électronique considéré pour la détection et le traitement du signal.
Ce projet pluridisciplinaire sera l'occasion de contribuer à la conception, la microfabrication et la caractérisation de nouveaux capteurs magnétiques grâce aux équipements de pointe de l'Institut Jean Lamour. Il s'agit d'une expérience formatrice au cours de laquelle vous serez formé(e) à des équipements de pointe : différents procédés de microfabrication en salle blanche, dépôt de couches minces, caractérisation magnétique (à l'échelle macroscopique et nanoscopique), caractérisation RF, etc.