Caractérisation électrique et magnétique sous champ magnétique intense
Responsable : Kévin Berger & Jean Lévêque
Descriptif
Cette plateforme est accessible sur le site du GREEN de la Faculté des Sciences et Technologies. Elle est destinée à la caractérisation électrique et magnétique de matériaux ou capteurs jusqu’à des champs magnétiques de 9T. Les tests peuvent être effectués sur des échantillons centimétriques entre 5 K et la température ambiante.
Nous disposons à cette fin de trois bobines de champ :
Bobine supraconductrice refroidie à l’hélium liquide, permettant d’atteindre 4T dans une zone de travail de 10 cm
Bobine supraconductrice refroidie à l’hélium liquide, permettant d’atteindre 8T dans une zone de travail de 12 cm
Bobine supraconductrice refroidie par conduction, permettant d’atteindre 9T dans une zone de travail de 15 cm
Ce dernier système a été acquis dans le cadre du projet, CAPMAT commun avec l’IJL et le laboratoire ERPI pour l’étude de capteur magnétique.
Ces bobines peuvent être associés à des systèmes de réfrigération :
Réfrigérateur ARS permettant de descendre à 4 K et d’absorber 1 W de pertes,
Réfrigérateurs Sumitomo permettant de descendre à 10 K,
Système de réfrigération par circulation d’hélium gazeux permettant de descendre à 30 K et d’absorber 80 W de pertes,
Système de réfrigération par circulation d’azote liquide permettant de descendre à 65 K et d’absorber 2000 W de pertes.
Possibilités offertes
Cette plateforme permet d’aimanter ou d’étudier la diffusion du champ magnétique dans un matériau ou un système, éventuellement refroidi par un cryocooler ou à la température de l’azote liquide. Cette plateforme permet aussi de tester des capteurs sous champ magnétique. Le champ magnétique appliqué peut augmenter sous la forme d’une rampe de vitesse maximale 5 mT/s (0.3 T/min).
Exemples de résultats obtenus
Caractérisation et aimantation de pastilles supraconductrices en collaboration avec différents laboratoires : CRISMAT à Caen, National Institute of Materials Physics à Magurele en Roumanie et Experimental Physics à l’Université de la Sarre en Allemagne.
Nouvelles méthodes pour la détermination de la densité de courant critique Jc et de l’exposant n d’un supraconducteur par étude de la diffusion magnétique.
Caractérisation de matériaux supraconducteurs pour la société CAN superconductors.
Caractérisation de capteurs magnétiques dans le cadre d’un projet avec la société SAFRAN.
Budget total du projet CAPMAT : 714.663 €
• Montant de l’aide européenne : 421.746 €
• Cofinancement de Lorraine Université d’Excellence : 163.000€
• Cofinancement de l’Agence Nationale de la Recherche : 74.917 €
• Cofinancement de l’Institut Carnot ICEEL : 55.000€
