Thèse soutenue

Découplage de détecteurs radiofréquences supraconducteurs à très haute sensibilité pour la micro-imagerie par résonance magnétique

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Auteur / Autrice : Michel Geahel
Direction : Javier BriaticoMarie Poirier-QuinotCornelis Jacominus van der Beek
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 18/05/2018
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Albert Fert (Palaiseau, Essonne ; 1995-....) - Unité mixte de physique CNRS/Thalès
établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
Jury : Président / Présidente : Myriam Pannetier-Lecœur
Examinateurs / Examinatrices : Javier Briatico, Marie Poirier-Quinot, Cornelis Jacominus van der Beek, Myriam Pannetier-Lecœur, Jean-Michel Franconi, Klaus Hasselbach, Olivier Maciej Girard, Alain Pautrat
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Michel Franconi, Klaus Hasselbach

Résumé

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Ce projet de thèse porte sur le développement d'un dispositif instrumental basé sur les propriétés de non linéarité intrinsèques au matériau supraconducteur YBa2Cu3O7, qui restent jusqu'à présent peu explorées dans le régime radiofréquence (RF). Ceci, dans l'objectif de contrôler la commutation d'antennes supraconductrices ultrasensibles dédiées à l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM), de l'état supraconducteur à un état dissipatif. L'implémentation des antennes SHTC en imagerie permet d'atteindre les plus grandes sensibilités de détection observées actuellement en IRM à champ clinique, ce qui ouvre la voie au développement de l'imagerie moléculaire d'agents de contraste. Leur utilisation demeure cependant trop minoritaire et ce, entre autre, à cause de l'incompatibilité de la mise en œuvre des antennes YBa2Cu3O7 avec les méthodes de détection quantitative actuellement implémentées en imagerie moléculaire. Comme les techniques habituelles de découplage d'antennes ne sont pas transposables aux matériaux supraconducteurs, l'inactivation des antennes YBa2Cu3O7 à des échelles de temps compatibles avec une séquence IRM (< 1 msec) est un véritable défi, à la fois scientifique et technologique. Ce travail de recherche a pour but d'évaluer les performances de matériaux supraconducteurs à haute température critique tels que l' YBa2Cu3O7 en champ magnétique et dans le domaine des RF, en fonction de leurs propriétés nano-structurales et géométriques, et de développer un système permettant une commutation ultra rapide (ms) de l'état supraconducteur à l'état dissipatif et réciproquement, afin d'éviter le phénomène de concentration du flux magnétique lors de la phase émission, et de préserver la sensibilité du résonateur supraconducteur lors de la phase détection.