Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-objets

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Grâce à une collaboration étroite entre l’équipe de chimie expérimentale du LPCNO et le groupe MEMS du LAAS, un nouveau procédé d’élaboration d’aimants a été développé.

Un nouveau procédé alliant chimie et microélectronique pour faire des aimants de petite taille intégrés.

La fabrication et l’intégration de matériaux magnétiques de petite taille (< mm) dans des dispositifs portatifs revêtent une importance majeure pour des applications de télécommunications (isolateurs optiques) ou biomédicales (capteurs) mais demeurent cependant difficile à mettre en œuvre.

L’état de l’art montre que les aimants permanents actuels présentent des performances magnétiques limitées de par les contraintes d’intégration et par la qualité du matériau. Il existe donc un réel besoin à développer un procédé compatible avec l’approche microélectronique permettant de préparer des aimants performants.

Grâce à une collaboration étroite entre l’équipe de chimie expérimentale du LPCNO et le groupe MEMS du LAAS, un nouveau procédé d’élaboration d’aimants a été développé.

L’idée consiste à utiliser des bâtonnets de Co de taille nanométrique (Figure 1a insert), qui se comportent comme des nano-aimants, et à les assembler sous un champ magnétique externe pour obtenir un matériau magnétique. En jouant sur la structuration du substrat, par des techniques d’électrochimie et sur la direction du champ magnétique appliqué, il a été possible d’obtenir des aimants et des réseaux d’aimants submillimétriques à aimantation planaire ou perpendiculaire (Figure 1).

Ces aimants sont concurrentiels dans le panorama des aimants permanents et ont conduit à la réalisation d’un premier démonstrateur montrant l’actionnement d’un système résonnant. Un brevet récemment déposé par TTT au nom du LPCNO et du LAAS pourra permettre de valoriser le savoir-faire acquis ces deux dernières années sur l’alignement et la localisation de nano bâtonnets de cobalt par cette technique innovante de magnétophorèse.


Figure 1. Images obtenues par microscopie électronique d’aimants à aimantation a) perpendiculaire et b) planaire obtenus par évaporation d’une suspension de bâtonnets de cobalt (image par microscopie électronique en transmission, insert figure a) sur des substrats texturés. c) Image magnifiée de l’aimant planaire (zone rouge figure b) mettant en évidence l’alignement des bâtonnets suivant la direction du champ magnétique externe appliqué durant l’évaporation.

Contacts : Pierre Moritz, Lise-Marie Lacroix, Guillaume Viau (LPCNO)
Fabrice Mathieu, David Bourrier, Liviu Nicu, Thierry Leichlé (LAAS)

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