Conférence « Couches magnétiques durs : de l’étude des matériaux aux applications micro-systèmes »

Présentation

Les aimants à base de la phase Nd2Fe14B sont utilisés dans une large gamme d’applications et sont des composants clés pour la transition vers l’énergie verte (véhicules hybrides-électriques, éoliennes). La réduction de la taille de aimants de ce type à l’échelle microscopique offre un potentiel énorme pour le développement de microsystèmes (µ-moteurs, µ-générateurs, µ-actionneurs, µ-capteurs…) avec des applications dans des domaines aussi divers que les télécommunications, l’électronique grand public, la gestion de l’énergie et la biotechnologie. Alors que la demande d’aimants à base de terres rares devrait croître de manière significative, les risques liés à l’approvisionnement en Nd et autres terres rares critiques menacent leur production future.
Dans cet exposé, je montrerai comment d’excellentes propriétés magnétiques extrinsèques, à savoir la coercivité et la rémanence, peuvent être obtenues dans des couches de NdFeB. Je décrirai ensuite les techniques utilisées pour structurer ces couches à l’échelle micro, afin de produire des micro-aimants avec des gradients de champ de l’ordre d’un million de T/m. Je donnerai des exemples d’utilisation de ces micro-aimants à haute performance dans diverses applications prototypes. Je terminerai en présentant la fabrication et la caractérisation à haut débit de couches à composition variées, qui serviront à guider le développement futur d’aimants moins dépendants d’éléments critiques.

Par Nora Dempsey, Institut NEEL, CNRS/UGA