Capteur magnétique à base d’ondes élastiques de surface pour des applications biomédicales

Face à l’augmentation des maladies cardiovasculaires et des accidents vasculaires cérébraux, le développement de techniques de diagnostic non invasives et adaptées à un suivi continu représente un enjeu majeur. La magnéto-cardiographie (MCG) offre une mesure sans contact des champs magnétiques générés par le cœur, mais requiert des capteurs extrêmement sensibles en raison de l’amplitude très faible de ces signaux. Les capteurs existants sont souvent volumineux ou nécessitent des connexions filaires. 

Dans ce contexte, les capteurs à base d’ondes élastiques de surface (MSAW) apparaissent comme une solution prometteuse. Ces capteurs sont compacts, passifs (fonctionnant sans batterie) et peuvent être interrogés à distance (sans fil). L’objectif principal de ce travail est d’optimiser la sensibilité des dispositifs MSAW aux champs magnétiques tout en tenant compte des variations de température, en vue de concevoir un dispositif compensé thermiquement. 

Deux structures sont proposées pour atteindre ces objectifs. Elles visent à améliorer la sensibilité au champ magnétique par deux stratégies complémentaires : l’augmentation de l’épaisseur du matériau magnétosensible et l’élévation de la fréquence de fonctionnement. Parallèlement, deux méthodes de compensation de la température sont mises en œuvre : une compensation structurelle, par ajustement des épaisseurs des matériaux constituant le capteur, et une compensation par calcul différentiel, utilisant des chemins de propagation fonctionnalisés par différents matériaux.

Rapporteurs
Mme Hamida HALLI ABBAS — Maître de conférences (HDR), Université de Bordeaux
M. Nicolas TIERCELIN — Directeur de Recherche, CNRS - IEMN

Examinateurs
M. Pascal NICOLAY — Professeur, Carinthia University of Applied Sciences, Autriche
M. Thomas HAUET — Maître de conférences (HDR), Université de Lorraine
M. Abdelkrim Talbi — Professeur, Centrale Lille

Directeur de thèse
M. Omar ELMAZRIA — Professeur, Université de Lorraine

Co-directeur de thèse
Mme Cécile FLOER — Maître de conférences, Université de Lorraine