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Bien que souvent utilisée à haut champ magnétique, la résonance magnétique nucléaire à bas champ
magnétique a de nombreux avantages, tant dans le domaine médical pour renforcer le contraste entre
cellules bénignes et cellules malignes par exemple, que dans le domaine industriel pour limiter l’induction
dans les matériaux métalliques par exemple. Les signaux sont cependant de très faible amplitude
et l’utilisation de capteurs ultrasensibles tels que les SQUIDs sont nécessaires. Les SQUIDs
(Superconducting QUantum Interference Device) sont les capteurs magnétiques les plus sensibles qui
existent aujourd’hui. Basés sur la quantification de la phase dans un matériau supraconducteur, ils
permettent de détecter des champs magnétiques infimes, de l’ordre du femtotesla.
Le Laboratoire de Physique et d’Étude desMatériaux (LPEM) a développé une instrumentation originale
pour l’imagerie par résonance magnétique nucléaire à bas champ magnétique utilisant un SQUID
à basse température critique. Le passage à haute température critique, celle de l’azote liquide à 77.4 K,
est d’un enjeu considérable pour les applications mais engendre des bruits de contact qu’il est difficile
de maitriser du fait de la nature cristalline des matériaux utilisés.
À travers ce sujet de stage, le LPEM propose une nouvelle approche pour résoudre cette problématique
internationale en utilisant les atouts des technologies qu’il a développées notamment sur la
conception des capteurs de flux. Il s’agit de tester et de comparer deux ou trois structures de capteur
différentes en termes de carte de sensibilité. Pour cela il sera nécessaire d’optimiser ces structures, de
les réaliser et de les tester à l’aide d’un dispositif de positionnement contrôlé. Cette étude minutieuse
permettra de choisir la structure la plus adaptée pour un système de résonance magnétique nucléaire
à bas champ et à haute température critique pour une thèse qui prendra suite au stage.
Ce stage est principalement expérimental. Les domaines principaux sont le magnétisme, la supraconductivité,
la résonance magnétique nucléaire (RMN) et l’instrumentation. La programmation du
système de positionnement sera nécessaire pour effectuer les mesures.