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Développement de compositions de matériaux magnétiques moins sensibles aux contraintes mécaniques

Electromagnétisme - Electrotechnique Matériaux et applications Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

Les ferrites sont des matériaux magnétiques indispensables dans le domaine des dispositifs de télécommunications, d’électronique haute fréquence, d’électronique de puissance pour des applications variées : inductances, transformateurs, circulateurs, conversion et amplification d’énergie. Dans toutes ces applications, il est essentiel de maitriser l’effet des contraintes mécaniques sur les propriétés magnétiques afin d'améliorer les performances des dispositifs et de réaliser des gains d'énergie. En effet, les effets de couplages magnéto-élastiques (ou magnétostriction), qui interviennent au second ordre par rapport à l’ensemble des propriétés magnétiques, peuvent contribuer à des pertes intrinsèques qu’il est difficile de réduire sans perturber l’optimum établi. Une solution originale a cependant été identifiée dans la littérature ( « Magnetic and dielectric properties of the spinel ferrite system Ni0.65Zn0.35Fe2-xMnxO4 », Journal of Applied Physics 61, 3868, 1987). Cette voie basée sur l'effet Jahn-Teller reste peu étudiée et mal comprise, notamment parce que cet effet se met en place à partir d’une concentration-seuil et non de manière linéaire.

L'objectif de cette thèse est d'améliorer les performances des ferrites NiZn(Cu) en diminuant la sensiblité des propriétés magnétiques aux contraintes mécaniques en réalisant des dopages pour induire un effet Jahn-Teller. La mise en évidence de cet effet, et la compréhension plus fine du rôle de la composition sur les propriétés magnétiques est également un objectif. Les travaux seront valorisés par des publications et des participations à des congrès internationaux. Les compositions les plus performantes pourraient être utilisées pour des applications industrielles.

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