L’essor des petits satellites rend nécessaire le développement de nouveaux magnétomètres aux performances comparables à ceux actuellement embarqués mais avec un encombrement fortement réduit. Les jonctions tunnel magnétiques offrent une solution intéressante pour réaliser une nouvelle génération de magnétomètres spatiaux très sensibles à faible encombrement. Un nouveau concept de capteur basé sur l’utilisation de jonctions tunnel magnétiques associées à des concentrateurs de flux et à une méthode de modulation a été proposé. Il requiert des jonctions tunnel magnétiques présentant une réponse symétrique. Le travail présenté dans cette thèse porte principalement sur la fabrication et l’optimisation des jonctions à réponse symétrique et des concentrateurs de flux. Nous avons réalisé des jonctions à réponse symétrique de dimensions micrométriques dans lesquelles l’aimantation de la couche libre est stabilisée par couplage d’échange selon une méthode de soft pinning. Nous avons étudié l’influence du couplage d’échange et de l’anisotropie de forme sur la sensibilité des jonctions. Un modèle analytique de type Stoner-Wohlfarth incluant les champs d’échange et d’anisotropie permet un très bon ajustement des résultats expérimentaux de magnéto-transport. En parallèle, des concentrateurs de flux en NiFe déposés par électrolyse ont été développés. Cette méthode, adaptée au dépôt de couches de plusieurs microns d’épaisseur, nous permet de maitriser la composition du dépôt en modifiant la densité de courant utilisée. En ajoutant les concentrateurs de flux autour des jonctions, nous avons pu mesurer l’amplification du champ dans l’entrefer, et avons obtenu un gain moyen des concentrateurs de 550, ce qui constitue une avancée significative par rapport à l’état de l’art.

PLus d'informations et lien visioconférence : ​ https://www.spintec.fr/phd-defense-developpement-dun-magnetometre-miniaturise-a-base-de-jonctions-tunnel-magnetiques-pour-applications-spatiales/

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