10 décembre 2019
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A. Esper, « Étude et réduction des dérives en température aux basses fréquences des magnétomètres à haute sensibilité à base de Magneto-Impédance Géante (MIG) », HAL-SHS : sciences de l'éducation, ID : 10670/1.5trmp0
L'effet Magnéto-Impédance Géante (MIG) se manifeste par une forte variation de l’impédance d’un conducteur ferromagnétique parcouru par un courant alternatif et soumis à un champ magnétique variable. Ces dernières années, de nombreuses activités de recherches ont porté sur l'accroissement de la sensibilité en champ de ces dispositifs. Les valeurs atteintes aujourd’hui permettent de réaliser un magnétomètre à très haute sensibilité. Cependant, peu d’études se sont intéressées aux effets de la variation de la température de MIG et à sa stabilité à long terme. Mon travail de thèse présente une étude détaillée de la sensibilité en température des magnétomètres MIG et des méthodes permettant de s’affranchir des fluctuations induites par la variation de cette température. Sur la base d’un modèle théorique, une étude analytique des fluctuations d’offset engendrées par les variations de température a été réalisée. Ce modèle prend notamment en compte les principaux mécanismes mis en jeu : supposés être la perméabilité magnétique et la résistivité électrique. À partir de cette modélisation, une technique de compensation pour les différents modes de fonctionnement a été proposée. Un prototype de magnétomètre basé sur un micro-fil MIG off-diagonal a été mis en œuvre afin de vérifier l’efficacité de la méthode proposée. Cette dernière met principalement en œuvre une double modulation en courant de l’élément sensible. Les résultats expérimentaux ont été comparés à la configuration classique (simple modulation) et aux valeurs attendues. Ils montrent d’une part l'efficacité de cette technique et d’autre part la cohérence des résultats obtenus. Soit une réduction importante des fluctuations d’offset en température, notamment aux très très basses fréquences (< 10-3 Hz) avec une dérive de -1,8 nT/K pour une variation en température de 24 K et une dérive de 130 pT/h sur 12 heures d’acquisition.