Un capteur mixte est un capteur magnétique fondé sur l’association d’un transformateur flux-champ et d’une magnétorésistance locale très sensible. L’objectif de cette thèse a été de développer ce type de capteur et de rechercher des voies d’optimisation afin de pouvoir les utiliser pour des applications médicales : la magnéto-encéphalographie (MEG) et la magnéto-cardiographie (MCG).
Dans un premier temps, l’étude a porté sur l’optimisation de la géométrie du transformateur fluxchamp afin d’avoir des gains les plus grands possibles. On peut ainsi arriver à des gains de l’ordre de 2500 avec des boucles de 25 mm de côté, conduisant à des capteurs mixtes présentant des sensibilités de quelques femtoteslas.
L’optimisation de la magnétorésistance a été ensuite réalisée en explorant d’une part différentes configurations utilisant des magnétorésistances géantes et d’autre part en explorant l’utilisation de magnétorésistances à jonction tunnel qui permettent d’obtenir de grandes sensibilités avec une dissipation thermique beaucoup plus faible. Les magnéto-résistances présentant un bruit à basse fréquence important, le bruit des magnétorésistances a été étudié et en parallèle des techniques de modulation ont été proposées et testées.
Enfin, un prototype transportable de MCG reposant sur la technologie des capteurs mixtes GMR a été mis au point, aboutissant aux premières mesures biomagnétiques réalisées avec des capteurs mixtes.
Groupe Nanomagnétisme, SPEC