Description du sujet de thèse

Le doctorant rejoindra le laboratoire de recherche GREYC à Caen (France), où il/elle travaillera sur la fabrication de capteurs magnétorésistifs. Les travaux porteront sur l'optimisation et la fabrication de l'élément sensible magnétorésistif ainsi que sur le système de conditionnement électronique à faible bruit. Les paramètres (tels que l'épaisseur du film, la géométrie de l'élément sensible, le substrat, etc) qui contrôlent l'amplitude de l'effet AMR seront étudiés. Une partie du travail sera effectuée en salle blanche pour toutes les étapes de fabrication, depuis le dépôt de couches minces, le modelage et le dépôt de contacts électriques.
Il/elle travaillera en étroite collaboration avec les chercheurs du laboratoire SPINTEC à Grenoble pour la conception et la fabrication des concentrateurs de flux magnétiques. De courts séjours à SPINTEC sont envisagés pendant la durée de la thèse. Les matériaux magnétiques doux sont étudiés et déposés par électrodépôt. Le travail sur les concentrateurs de flux magnétiques comprendra la modélisation, la comparaison de différentes compositions de matériaux et de géométries.
Ensuite, le gain et l'influence du concentrateur sur le bruit de l'élément magnétorésistif placé dans l'entrefer seront mesurés et une étape d'optimisation de la conception de l'AMR LSMO et du matériau des concentrateurs de flux magnétique sera alors nécessaire pour minimiser le bruit rapporté par le concentrateur.

Contexte de travail

Le développement rapide de notre monde connecté engendre une forte demande en matière de détection magnétique. L'augmentation de la sensibilité des capteurs magnétiques spintroniques est une question essentielle pour élargir leur champ d'application, en particulier dans le secteur biomédical. L'un des moyens d'y parvenir est d'introduire des concentrateurs de flux magnétique à gain élevé (>100) dans les éléments de détection magnétiques. Le gain d'un concentrateur dépend directement de sa conception et de la composition du matériau
Le GREYC travaille depuis plusieurs années au développement de capteurs magnétorésistifs anisotropes basés sur des couches minces de La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) sur des substrats vicinaux de SrTiO3. Comme le montre la figure 1, des niveaux de détectivité magnétique de l'ordre de 200 pT.Hz-1/2 ont été mesurés (à 310K, au-delà de 1 kHz, avec une polarisation de 20 V) dans des ponts de Wheatstone , , . SPINTEC a récemment fabriqué des concentrateurs de flux par électrodépôt de NiFe dans un moule de résine épaisse .
Les objectifs de la thèse proposée seront de concevoir et d'ajouter des concentrateurs de flux magnétiques aux capteurs AMR LSMO sur la base de l'expertise antérieure des deux laboratoires engagés dans le projet national PEPR SPIN sur ce sujet

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.