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Dispositifs magnéto-optiques : utilisation de l’effet Faraday
Les aimants permanents sont également nécessaires au sein de dispositifs magnéto-optiques tels que les isolateurs optiques utilisés dans les télécommunications. Ils permettent la propagation dans un sens unique d’un faisceau lumineux au sein d’un guide d’onde afin d’éviter son éventuel retour vers la source, qui serait alors endommagée. Les isolateurs optiques fonctionnent à partir de l’effet Faraday (Figure 1-8). La lumière polarisée issue de la source réalise une rotation d’un angle β par interaction avec un champ magnétique parallèle à la direction de propagation de la lumière. La relation liant l’induction magnétique ?, issue d’un aimant présentant une aimantation planaire, avec la polarisation de la lumière traversant un matériau magnéto-optique de longueur ? est donnée par : ?=?.?.? (1.4)
avec ? la constante de Verdet caractéristique du matériau considéré, d’unité rad.T-1.m-1. La Figure 1-8.b représente un isolateur optique commercial. Nous pouvons facilement observer que la présence de l’aimant permanent est un facteur limitant la miniaturisation du dispositif complet.
Caractéristiques et performances des aimants permanents
Après avoir mis en évidence le besoin d’aimants permanents miniaturisés pour diverses applications, intéressons-nous désormais à l’origine physique du ferromagnétisme dur et à ses diverses caractéristiques afin de définir les critères de performance des aimants. Les différentes notions abordées dans cette partie se réfèrent aux livres Magnetism and Magnetic Materials de J. Coey [25] et Magnétisme I : Fondements de E. Du Tremolet De Lacheisserie [26].
Caractéristiques issues du cycle en aimantation M(H)
Un aimant permanent est constitué d’un ensemble de moments magnétiques ?⃗⃗⃗ associés à l’interaction d’échange entre le spin des électrons ainsi qu’à une contribution du moment orbital des électrons autour du noyau de chaque atome formant le matériau. L’ensemble de ces moments magnétiques locaux, intégré sur le volume de l’aimant, crée une aimantation ?⃗⃗⃗ au sein de celui-ci. ?⃗⃗⃗=??⃗⃗⃗?? (1.5)
Cette aimantation, nulle à l’extérieur du matériau, est source d’un champ magnétique, noté ??⃗⃗⃗⃗⃗⃗, à l’intérieur de celui-ci, et d’un champ magnétique de fuite, ? ⃗⃗⃗⃗⃗, à l’extérieur. ??⃗⃗⃗⃗⃗⃗ est appelé champ démagnétisant, il est opposé à l’aimantation et son intensité dépend de la forme de l’aimant. L’ensemble de ces champs sont représentés sur la Figure 1-9. La relation entre le champ démagnétisant et l’aimantation dans le cas d’une ellipsoïde uniformément aimantée est donnée par : ??⃗⃗⃗⃗⃗⃗= [?].?⃗⃗⃗ (1.6) avec [?] le tenseur des coefficients de champ démagnétisant.
La forme diagonalisée de ce tenseur dans les trois directions de l’espace permet d’accéder aux facteurs démagnétisants ??, ?? et ??. Ce tenseur vérifie une trace unitaire : seulement deux de ces coefficients sont indépendants. ??+??+??=1 (1.7)
Cycle en induction B(H) : obtention du produit énergétique maximum
Afin de comprendre comment un aimant est capable de fournir de l’énergie, considérons le cas d’un aimant uniformément aimanté dans un milieu quelconque. Son champ magnétique interne ?⃗⃗⃗ produit un flux d’induction magnétique ?⃗⃗, aussi appelé induction magnétique, lié à la perméabilité magnétique ? du milieu, exprimée en H.m-1 : ?⃗⃗=?. ?⃗⃗⃗ (1.12)
La perméabilité du milieu s’exprime également en fonction de la perméabilité du vide, ? , et de la perméabilité relative ?? par : ?=? .?? (1.13)
En considérant un milieu homogène, linéaire et isotrope, l’aimantation est colinéaire au champ et s’écrit : ?⃗⃗⃗=?. ?⃗⃗⃗ (1.14)
avec ? la susceptibilité magnétique du milieu vérifiant ??=1+? Au sein de la matière aimantée, l’équation est alors réécrite : ?⃗⃗=? .(?⃗⃗⃗+?⃗⃗⃗) (1.15)
Dépôt de couches magnétiques : procédés et performances
Plusieurs méthodes de dépôt de couches magnétiques dures adaptées à une utilisation en microélectronique sont rencontrées dans la littérature, dont les performances sont spécifiques et varient en fonction de la nature du matériau déposé. Chacune de ces techniques permet une structuration (forme et épaisseur données) différente ainsi que divers degrés d’intégrabilité dans un procédé de fabrication de MEMS. En effet, un procédé classique de microélectronique nécessite l’utilisation de température relativement basse (< 400 °C), afin de ne pas détériorer les composants préalablement réalisés sur le substrat. De plus, la vitesse de dépôt doit être suffisante (>1 μm/h) pour des questions de coût d’utilisation des équipements. Les propriétés mécaniques doivent être maitrisées afin d’éviter tout phénomène de délamination, notamment dû à des variations de coefficients de dilatation thermique entre le substrat et le matériau magnétique.
Utilisation de poudres magnétiques
Afin d’obtenir une forte épaisseur de couche magnétique, une première méthode utilise des poudres magnétiques issues de procédés de métallurgie et réduites à des particules micrométriques par broyage mécanique. Suivant la nature du matériau, différentes tailles de particules sont obtenues et présentent une oxydation plus ou moins importante. Par exemple, la ferrite, résistant bien à l’oxydation, est réduite à des particules atteignant 1 μm tandis que les poudres préparées avec des composés à base de terre rare possèdent des diamètres plus importants (5 μm pour le SmCo et 10 μm pour le NdFeB) et s’oxydent plus rapidement. La poudre peut être déposée avec un liant, i.e. une résine assurant la stabilité du matériau, ou au fond d’une cavité puis compactée afin obtenir un bon maintien mécanique.
Dans le premier cas, la poudre est mélangée dans une résine non magnétique, lui assurant une forte tenue mécanique ainsi qu’une structuration possible pour une épaisseur comprise entre 10 μm et 1 mm. En revanche, la dilution des particules limite la fraction volumique en matériau magnétique, tandis que la forme sphérique des particules réduit fortement l’anisotropie du micro-aimant. En 2003, Pawlowski et al [27] élaborent ce procédé par thermoformage (casting en anglais), en broyant une poudre commerciale de NdFeB, en la dispersant dans une résine et en la convertissant en pâte de moulage par ajout de liants. Le matériau est structuré à l’aide d’une lame de racloir (technique de doctor-blade) dans une machine de thermoformage, puis durci à 120 °C pendant 2 h afin de rendre le film mécaniquement rigide. Le champ coercitif obtenu varie entre 318 kA.m-1 et 800 kA.m-1 tandis que la gamme d’induction rémanente se situe entre 0,35 T et 0,45 T en fonction de la nature de la poudre magnétique choisie. Cette méthode offre donc des performances magnétiques acceptables, mais présente une intégration contraignante, de par son aspect manuel, et peu compatible avec les procédés industriels classiques de microfabrication.
La deuxième méthode consiste à réaliser une cavité, d’épaisseur comprise entre 10 μm et 500 μm, au sein d’un substrat de silicium et à compacter la poudre au fond de celle-ci. En 2007, Bowers et al [28] développent ce procédé en remplissant les tranchées de particules et en compactant la poudre à l’aide d’un bord plat raclant la partie supérieure du substrat. Un polymère (polyimide) est déposé sur l’échantillon, puis chauffé à 350 °C afin d’encapsuler la couche et d’éviter ainsi tout phénomène d’oxydation. L’ensemble est ensuite aimanté hors du plan à l’aide d’un champ magnétique de 3 T, aboutissant à une couche magnétique présentant un champ coercitif de 141 kA.m-1, une induction rémanente de 0,52 T et un produit énergétique maximum de 23 kJ.m-3. Les différentes étapes de fabrication ainsi que les résultats obtenus à l’aide de ce procédé sont représentés sur la Figure 1-13
Dépôt par voie électrochimique
Nous allons donc désormais nous intéresser à un procédé classiquement utilisé en salle blanche. Le dépôt par voie électrochimique est fréquemment utilisé pour son faible coût et son intégration facile dans les étapes de microélectronique. Une épaisseur importante de couche magnétique peut être obtenue par ce procédé, mais les matériaux déposés ne présentent généralement pas de propriétés ferromagnétiques dures. Nous pouvons citer le permalloy, qui est un alliage de F et de Ni, offrant des propriétés ferromagnétiques douces. Au contraire, certains alliages peuvent former des aimants permanents sur des épaisseurs limitées, tels que CoNiMnP et CoNiP, mais également CoPt et FePt. Ces derniers peuvent également être recuits à haute température pour atteindre la phase ordonnée L10 qui est une phase magnétique très dure.
En 2009, S. Kulkarni et al [33] développent des couches magnétiques de CoPtP d’épaisseur atteignant 83 μm pour des dispositifs MEMS. Pour cela, ils associent l’électrodéposition pulsée-inversée à l’ajout dans le bain d’additifs diminuant les contraintes. Grâce à ce procédé, la couche magnétique présente une anisotropie hors plan offrant un champ coercitif de 91 kA.m-1, une induction rémanente de 0,35 T et un produit énergétique maximum atteignant 5 kJ.m-3.
Afin de maximiser les performances magnétiques, l’alliage CoPt est obtenu en phase L10 [34] au moyen d’une forte température de recuit. Cet alliage est déposé par voie électrochimique sur un substrat de silicium présentant une couche d’accroche de cuivre d’épaisseur 100 nm. Un recuit thermique entre 400 °C et 800 °C est réalisé afin d’obtenir la phase L10 du CoPt de forte anisotropie magnétocristalline, égale à 4,9 MJ.m-3 [25]. En fonction de la température appliquée, la couche magnétique révèle un champ coercitif passant de 25 kA.m-1 à 850 kA.m-1, avec une rectangularité de cycle comprise entre 0,08 et 0,8, et atteint un produit énergétique maximum de 150 kJ.m-3 pour une température de recuit égale à 700 °C. La Figure 1-14.c met en évidence une réponse magnétique globalement isotrope de l’alliage, malgré une structure légèrement anisotrope visible sur la Figure 1-14.a. La couche magnétique atteint ici une épaisseur de 15 μm : dépasser cette valeur reste un challenge dû à la différence des coefficients de dilatation thermique entre CoPt et Si.
Assemblage bottom-up de nanoparticules synthétisées par voie chimique
Les différentes méthodes décrites jusqu’à présent ont mis en évidence la difficulté à obtenir, à température ambiante, un matériau magnétique d’épaisseur importante offrant de hautes performances. Ces raisons ont conduit des équipes de chimie à élaborer de nouveaux matériaux par une approche dite bottom-up. Celle-ci consiste à synthétiser des nanoparticules et à les assembler, comme briques élémentaires, pour obtenir un matériau dense présentant des propriétés spécifiques suivant la nature et les dimensions des éléments le constituant. C’est ainsi que E. Anagnostopoulou et al [50] ont développé en 2016 des couches magnétiques à partir de nanobâtonnets (NBs) de cobalt alignés dans une direction, atteignant un produit énergétique maximum de 165 kJ.m-3, un champ coercitif de 370 kA.m-1, une induction rémanente égale à 0,96 T et une rectangularité de cycle de 0,96. Les particules synthétisées, l’alignement réalisé ainsi que les caractéristiques magnétiques sont représentés sur la Figure 1-20.
Electrochimie au sein de membranes nanoporeuses
La méthode consiste à réaliser la croissance électrochimique de matériau métallique dans les pores d’une membrane organique, inorganique ou biologique. De nombreuses références concernant cette méthode pour les fils magnétiques peuvent être tirées de [1]. Une membrane très utilisée est la membrane d’oxyde d’aluminium (abrégé AAO pour Anodic Aluminium Oxide), représentée schématiquement sur la Figure 2-1.a [2] [3] qui résulte de l’anodisation (oxydation) contrôlée d’un film d’aluminium. Dans cette dernière référence, les membranes offrent des longueurs de pores comprises entre 100 nm et 2000 nm ainsi qu’un diamètre d’environ 70 nm. Les nanofils peuvent croître à l’intérieur de celle-ci par dépôt chimique en phase vapeur ou par dépôt électrochimique. Cette dernière technique, que nous allons détailler, est la plus souvent utilisée pour la croissance de nanofils de cobalt.
Ce procédé consiste à réduire un ion métallique en solution électrolytique pour former un dépôt solide au niveau de la cathode d’une cellule électrochimique. Avant d’être utilisée au sein d’un bain électrochimique, une des faces de la membrane doit préalablement être rendue conductrice pour jouer le rôle de cathode lors de la réduction des cations métalliques de l’électrolyte. Ainsi une couche d’or ou de cuivre est déposée sous la membrane AAO. En appliquant une différence de potentiel entre l’anode et la cathode, le dépôt électrochimique du métal est initié à partir de la surface métallique de la membrane et s’effectue au sein des pores. Ce procédé est illustré sur la Figure 2-1.a, et un exemple de nanofils obtenus par cette méthode et après dissolution de la membrane est donné à la Figure 2-1.b. Sur l’exemple de la Figure 2-1.c le cliché de diffraction électronique montre que la croissance de ces nanofils s’est produite suivant l’axe (101̅0), perpendiculaire à l’axe (0002).
Figure 2-1 (a) Représentation schématique du dépôt électrochimique de Co à l’aide d’une membrane AAO, (b) Clichés MET de nanofils de Co à faible grandissement et (c) à fort grandissement avec son cliché de diffraction (issu de [4])
En 2013, L. G. Vivas et al [5] réalisent des nanofils de cobalt par cette méthode en utilisant un électrolyte constitué de CoSO4 et de H3BO3 en appliquant une tension de -1V. La longueur des nanofils (3 μm < L < 30 μm) est contrôlée en jouant sur l’intensité du courant et la durée du dépôt tandis que la structure cristalline est ajustée via le contrôle de l’acidité du bain. Les propriétés magnétiques du réseau de nanofils contenus dans les pores offrent un rapport d’aimantation rémanente sur aimantation à saturation ????⁄ égal à 0,85 ainsi qu’un champ coercitif de 127 kA.m-1. Une augmentation significative du champ coercitif (?? = 381 kA.m-1) et de l’aimantation rémanente avec un rapport ????⁄ égal à 1, ont été obtenus par Ramazani et al [6] [7] grâce à la croissance de nanofils de Co de longueur 250 nm et de diamètre 15 nm.
Réduction chimique en phase liquide
Une méthode classiquement utilisée pour réaliser des nanofils de dimensions contrôlées sans l’utilisation de membrane est la réduction chimique en phase liquide. Celle-ci fait intervenir un précurseur métallique se décomposant de façon contrôlée par un agent réducteur en présence de surfactants. Le précurseur métallique peut être un complexe organométallique, un complexe inorganique ou un sel métallique. Le solvant est utilisé pour assurer l’homogénéité du mélange durant la réaction et constitue le milieu de croissance des nanofils. L’agent stabilisant permet quant à lui de diminuer l’énergie de surface de la nanoparticule et de contrôler ses dimensions. Grâce à une adsorption spécifique sur certaines faces cristallographiques il permet aussi de favoriser certaines directions de croissance. Les surfactants sont souvent utilisés comme agents stabilisants et sont composés d’une tête polaire, s’adsorbant à la surface de la particule, et d’une longue queue apolaire, empêchant la coalescence des particules entre elles par répulsion stérique. Différentes méthodes de réduction chimique en phase liquide permettent l’obtention de nanofils : la thermo-décomposition [8], la synthèse organométallique [9] [10] et la synthèse par voie polyol [11]. Initiée par F. Fiévet et al, cette dernière méthode a permis récemment l’obtention de NBs de longueur contrôlée, fruits des travaux de thèse d’Evangelia Anagnostopoulou abordés durant le chapitre 1. Ce procédé, particulièrement versatile, est facile à mettre en oeuvre et offre la possibilité d’obtenir une quantité importante de particules durant une même synthèse, environ 4,7 g par litre de solvant [12]. C’est pour l’ensemble de ces raisons que nous allons nous intéresser plus en détail à cette synthèse ainsi qu’aux résultats préalablement établis.
Synthèse de nanobâtonnets de cobalt
Synthèse par voie polyol
La synthèse par voie polyol consiste à réduire un sel métallique dans une solution basique de polyol liquide, le plus souvent un α-diol, tels que le 1,2-ethanediol, le 1,2-propanediol ou le 1,2-butanediol. Les avantages de ces solvants sont nombreux. En effet, ils dissolvent aisément les sels par leur forte polarité et présentent un caractère réducteur des cations métalliques. De plus, ils possèdent un haut point d’ébullition, autour de 190-200 °C, permettant de réaliser des réactions à haute température, et sont adaptés pour des volumes de synthèse importants. Le polyol est donc le solvant, le réducteur et le milieu de croissance des particules.
De nombreux métaux sont synthétisés par cette méthode, en allant des métaux nobles jusqu’aux composés magnétiques tels que le cobalt, le nickel ainsi que d’autres alliages. La première étape fait intervenir la dissolution partielle du sel métallique au sein du polyol. A haute température et en milieu basique, on observe la formation d’une phase intermédiaire solide. Cette phase agit comme un réservoir de cations, sa dissolution relâche en effet progressivement les cations au sein de la solution. Ceux-ci sont réduits en atomes métalliques, avant de nucléer et de croître. Une description schématique de cette synthèse est représentée sur la Figure 2-2.
Figure 2-2 : Description générale des étapes constituant la synthèse par voie polyol avec [?]?+ : cation au degré d’oxydation 2, ?? : atome métallique et ??? : nanoparticule (issu et modifié de [13])
Dans le cas de l’élaboration de nanobâtonnets de cobalt, le précurseur le plus souvent utilisé est le laurate de cobalt CoII(C11H23COO)2, qui est synthétisé préalablement puis réduit à 175 °C pendant 20 min au sein d’une solution de 1,2-butanediol en présence de NaOH. Un agent nucléant, le chlorure de ruthénium RuCl3.xH2O, est ajouté au milieu réactionnel au début de la synthèse en faible quantité, généralement selon un rapport atomique Ru/Co égal à 2,5%. Son rôle est de former in situ des germes de ruthénium métallique à partir desquels la croissance du cobalt se réalise. L’équation de la réaction s’écrit donc : (2.1)
L’influence de la basicité du milieu, favorisant la formation de la phase intermédiaire, a été étudiée par Y. Soumare et al [13]. Les résultats, représentés sur la Figure 2-3, montrent que des NBs ont été obtenus pour une concentration en soude comprise entre 0,02 M et 0,1 M tandis que des particules cubiques sont synthétisées pour une concentration supérieure. La morphologie finale des particules est donc liée à la nature de la phase intermédiaire qui dépend de la basicité du milieu.
Synthèse du précurseur : caractérisation et effet sur la synthèse
Variation de la nature du précurseur en fonction du temps de séchage
Le précurseur métallique utilisé pour la synthèse des NBs est un laurate de cobalt de formule CoII(C11H23COO)2, synthétisé par un protocole proche de celui décrit par K. A. Atmane et al [18].
160 mmol d’acide laurique (32,4 g) et 160 mmol d’hydroxyde de sodium (6,4 g) sont dissouts dans 375 mL d’eau déionisée (DI) portée à 60 °C pour former le laurate de sodium suivant l’équation : C11H23COOH + NaOH Na+C11H23COO- + H2O (2.2)
Un volume de 75 mL d’une solution aqueuse contenant 80,7 mmol (19,2 g) de chlorure de cobalt hexahydraté, soit un léger excès de Co, est ajouté au laurate de sodium. Le milieu réactionnel est agité vigoureusement à l’aide d’un Turrax à température ambiante durant environ 45 min pour obtenir une phase solide rose de laurate de cobalt surnageant à la surface de la solution aqueuse. L’équation de la réaction s’écrit : 2Na+C11H23COO- + CoCl2,6H2O Co(C11H23COO)2,2H2O + 2Na+Cl- (2.3)
Cette phase solide est filtrée et lavée quatre fois à l’eau DI afin d’éliminer le chlorure de cobalt en excès. Le laurate est ensuite séché suivant différents protocoles détaillés dans le Tableau 2-1. Trois
composés de natures différentes, notés L1-L2-L3, ont été identifiés selon les conditions de séchage.
On peut observer la différence de teinte en fonction du mode de séchage. Le laurate de cobalt L1 offre une couleur rose, L2 se rapproche d’une couleur lavande tandis que L3 présente une couleur bleuviolet (Figure 2-7).
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Table des matières
Introduction
Bibliographie de l’introduction
Chapitre 1. Etat de l’art : MEMS, magnétisme et élaboration d’aimants
I. Dispositifs magnétiques conçus par microfabrication
I.1 – MEMS actionnés par la force de Lorentz
a. Relais magnétiques
b. Micro-miroirs
c. Capteurs de force
I.2 – MEMS exploitant la force électromotrice par la loi de Faraday
I.3 – Dispositifs magnéto-optiques : utilisation de l’effet Faraday
II. Caractéristiques et performances des aimants permanents
II.1 – Caractéristiques issues du cycle en aimantation M(H)
II.2 – Cycle en induction B(H) : obtention du produit énergétique maximum
III. Dépôt de couches magnétiques : procédés et performances
III.1 – Utilisation de poudres magnétiques
III.2 – Dépôt par voie électrochimique
III.3 – Dépôt par ablation laser pulsée
III.4 – Dépôt par pulvérisation cathodique
III.5 – Assemblage bottom-up de nanoparticules synthétisées par voie chimique
IV. Conclusion : critères de performance et degré d’intégrabilité
Bibliographie du chapitre 1
Chapitre 2. Elaboration et caractérisation d’assemblées denses de nanobâtonnets de cobalt
I. Synthèse de nanobâtonnets de cobalt
I.1 – Etat de l’art
a. Electrochimie au sein de membranes nanoporeuses
b. Réduction chimique en phase liquide
c. Synthèse par voie polyol
I.2 – Synthèse du précurseur : caractérisation et effet sur la synthèse
a. Variation de la nature du précurseur en fonction du temps de séchage
b. Influence du type de précurseur sur la forme des nanobâtonnets synthétisés
I.3 – Synthèses sous argon
I.4 – Reproductibilité des synthèses sous air
I.5 – Conclusion sur les synthèses
II. Alignement de nanobâtonnets de cobalt
II.1 – Protocole d’alignement classique
II.2 – Caractérisations de la texture des alignements
a. Diffractogramme DRX en configuration θ-θ
b. Analyse de la texture par diffraction des rayons X
c. Optimisation de l’alignement des NBs
III. Cartographie du champ magnétique rayonné par la couche magnétique nanostructurée
III.1 – Induction magnétique : mesures par micro-sonde à effet Hall et simulations par éléments finis
a. Réalisation et fonctionnement du banc de mesure associé à la microsonde à effet Hall
b. Simulation d’aimants permanents sous Comsol Multiphysics
III.2 – Influence de la qualité du matériau sur le champ rayonné
IV. Performances de la couche nanostructurée : actionnement de dispositifs MEMS
IV.1 – Fonctionnement des MEMS étudiés et du banc de mesures
IV.2 – Preuve de concept de l’actionnement par report d’aimant nanostructuré
a. Report d’aiguille nanostructurée sur membrane MEMS
b. Actionnement d’un bras de levier
V. Conclusion du chapitre 2
Bibliographie du chapitre 2
Chapitre 3. Mise en forme et caractérisation de micro-aimants nanostructurés
I. Introduction
II. Simulations préliminaires et cahier des charges
II.1 – Influence du volume de l’aimant sur l’induction magnétique générée
II.2 – Influence de la forme de l’aimant sur l’induction magnétique
III. Etat de l’art sur les dépôts localisés de particules magnétiques et résultats préliminaires
III.1 – Couche dense mise en forme par gravure
III.2 – Dépôt localisé
a. Dépôt par impression jet d’encre
b. Dépôt par sérigraphie
III.3 – Techniques d’auto-assemblage capillaires de nanoparticules
a. Structuration topographique
b. Structuration chimique
c. Assemblage assisté par force électrique et magnétique
IV. Assemblage dirigé d’aimants autosupportés par magnétophorèse
IV.1 – Protocole expérimental
IV.2 – Simulation du mouvement des particules sous Comsol Multiphysics
IV.3 – Caractérisations de l’aimant millimétrique obtenu par magnétophorèse
a. Propriétés structurales
b. Propriétés magnétiques et performances d’actionnement
V. Assemblage dirigé par magnétophorèse sur substrat
V.1 – Protocole d’alignement : détails expérimentaux
a. Réalisation du substrat
b. Protocole d’alignement et d’assemblage dirigé
V.2 – Contrôle de l’épaisseur des aimants
a. Epaisseur de 25 μm
b. Résultat standard d’un dépôt par magnétophorèse sur une épaisseur de 150 μm
c. Optimisation du dépôt par le nombre d’imprégnations et le nombre de séchages
V.3 – Influence de l’intensité du champ magnétique appliqué sur l’assemblage par magnétophorèse
a. Etude par simulations de la force magnétique agissant sur les particules
b. Influence de l’intensité du champ magnétique sur l’alignement
V.4 – Optimisation de la quantité de matière
a. Optimisation de la quantité de matière par fonctionnalisation de surface du substrat
b. Amélioration de la sélectivité du dépôt et de la matière consommée par l’utilisation de masque de résine
V.5 – Propriétés magnétiques des aimants obtenus
a. Influence de la longueur des plots de Ni
b. Influence de la qualité intrinsèque du matériau sur les propriétés magnétiques
VI. Perspectives : intégration dans un procédé de fabrication MEMS
VI.1 – Dépôt de l’aimant par report
VI.2 – Contraintes générales imposées par l’intégration de l’aimant dans un procédé
a. Risques de dégradation de l’aimant
b. Contraintes technologiques imposées par la réalisation de l’aimant
VI.3 – Pistes d’intégration
a. Procédé par usinage de volume du silicium
b. Procédé par usinage de surface
VII. Conclusion du chapitre 3
Bibliographie du chapitre 3
Conclusion générale et perspectives
Bibliographie de la conclusion
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