Plateforme magnéto-science

 

La magnéto-science est l'un des points forts du CRETA. Notre spécificité est l'élaboration à haute température de matériaux sous champs magnétiques intenses. Les sources de champ magnétique sont des dispositifs vendus clé en main mais aucun fournisseur ne produit pour le moment d'équipement haute température pouvant s'insérer dans les dispositifs de champ. Le CRETA a donc mis au point des équipements spécifiques.

 

La difficulté de réalisation est due à trois contraintes principales :

• un espace très réduit, au coeur d'un aimant supraconducteur
• des contraintes thermiques importantes : l'élaboration se fait à plus de 1000°C et l'aimant supraconducteur est à -269°C
• des contraintes mécaniques importantes : les matériaux ferromagnétiques sont soumis à des forces pouvant atteindre 1000 fois leur poids, les courants électriques génèrent des forces sous champ magnétique.

 

Depuis plus de dix ans, le CRETA a donc développé des fours d'élaboration sous champ magnétique intense sur la base de plusieurs technologies : four à induction (en écrantant l'induction au niveau de l'aimant pour ne pas le faire transiter), fours résistifs métalliques, fours résistifs céramiques. Un nouveau dispositif par chauffage laser est en cours de développement.

 

Ces fours peuvent être sous air, sous vide ou sous atmosphère contrôlée. Les températures maximales sont en routine 1100°C et peuvent atteindre exceptionnellement plus de 1400°C.

 

En plus des conditions d'élaboration sous champs intenses, nos dispositifs sont équipés pour permettre un suivi en temps réel du procédé. Nous avons ainsi mis au point un suivi vidéo de la surface du matériau, une mesure de susceptibilité magnétique (y compris aux plus hautes températures dans l'état fondu), une mesure de dilatométrie par interférométrie optique ou encore une mesure de résistivité.

 

Champs magnétiques:

Le CRETA est équipé d'une dizaine de bobines supraconductrices avec des trous de champ à l'ambiante qui permettent d'insérer soit des dispositifs d'élaborations, soit des dispositifs de caractérisations.
La plupart permettent d'obtenir un champ magnétique de 8 teslas avec un trou de champ vertical à l'ambiante de 120 mm de diamètre. Le CRETA dispose également d'un trou de champ de 120 mm à 12 teslas et de 32 mm à 18 teslas.