Thèse soutenue

Etude magnétique de micro-aimants pour intégration dans un récupérateur d'énergie MEMS

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Ilona Lecerf
Direction : Lise-Marie LacroixThomas Blon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Nanophysique
Date : Soutenance le 11/03/2024
Etablissement(s) : Université de Toulouse (2023-....)
Ecole(s) doctorale(s) : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPCNO - Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-Objets - Laboratoire Matériaux et Durabilité des constructions / LMDC
établissement délivrant conjointement le doctorat : Institut national des sciences appliquées (Toulouse ; 1961-....)
Jury : Président / Présidente : Bénédicte Warot
Examinateurs / Examinatrices : Myriam Pannetier-Lecœur
Rapporteurs / Rapporteuses : Cédric Ayela, Frédéric Mazaleyrat

Mots clés

FR  |  
EN

Résumé

FR  |  
EN

La fabrication et l'intégration de matériaux magnétiques submillimétriques dans des circuits prédéfinis sont d'une importance majeure pour les dispositifs MAgnétiques POrtables tels que les implants biomédicaux et les réseaux de capteurs sans fil (dispositifs IoT). Cependant, il n'est toujours pas atteint malgré des efforts intensifs. La principale limitation vient d'un manque de technologie mature d'aimants permanents pour les systèmes micro-électromécaniques (MEMS). Il existe donc un besoin de procédé compatible pour préparer des aimants intégrés dans la gamme submillimétrique pour de nouveaux développements en microélectronique.Le projet POMADE, récemment financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR), vise à développer de nouveaux aimants nanostructurés (i) à l'échelle submillimétrique, (ii) déposés localement et (iii) intégrés dans des dispositifs fonctionnels. Nous avons récemment développé une approche unique au LPCNO pour fabriquer des aimants permanents (PM) efficaces par l'assemblage contrôlé de nanobatonnets de cobalt en utilisant la magnétophorèse et les forces capillaires.La nanostructuration des PM utilisant des processus compatibles MEMS soulève des défis de fabrication, de caractérisation et d'intégration qui seront abordés dans 3 work-packages étroitement liés:- La fabrication d'aimants submillimétriques épais à l'aide de films Co NRs et NdFeB,- Les études structurales et magnétiques avancées des PM à haute résolution spatiale,- L'intégration complète dans un flux de processus MEMS: réalisation de récupérateurs d'énergie efficaces.Le projet, et donc le sujet de cette thèse de doctorat, est multidisciplinaire, combinant des études avancées en synthèse physique et chimique, assemblage post-synthèse physico-chimique, nanomagnétisme et architecture MEMS.Le travail effectué porte plus spécifiquement sur la caractérisation fine des aimants submillimétriques, à la fois expérimentalement et théoriquement et leur intégration dans un dispositif de récupération d’énergie électromagnétique vibrant en étroite collaboration avec le LAAS. La caractérisation de ces systèmes sera également présentée et les résultats obtenus seront comparés avec le modèle théorique, permettant ainsi de les expliquer.