Il existe différentes techniques de cartographie de champs magnétiques, aux performances variées et complémentaires. L'une d'elles consiste à déposer une couche mince de nanoparticules magnétiques sur la surface à analyser mais elle n'est pas quantitative et altère souvent l'échantillon. Les méthodes dites « à balayage » sont plus précises mais plus lentes.

L'équipe de l'Inac propose un système optomécanique, fabriqué grâce à des techniques micro-électroniques. Ce système se compose d'un réseau de nanorubans magnétiques, flexibles et parallèles entre eux. Fixés au substrat par une de leurs extrémités, les nanorubans sont libérés sur toute leur longueur (en porte-à-faux ou cantilever) et ils s'incurvent sous l'action d'un champ magnétique. L'observation optique du champ de nanorubans donne une image de la distribution spatiale de champ magnétique. Ainsi, l'action d'un aimant permanent millimétrique est visible à l'œil nu, mais des variations de champ à l'échelle micronique peuvent être vues sous microscope optique.

(a) Dispositif à quatre réseaux de nanorubans. (b) Aimant permanent . (c) L'effet des lignes de champ de l’aimant sur la surface du dispositif donne l'impression de voir l'aimant en transparence. (d) Plan rapproché de la surface. © Inac / CEA

En jouant sur la densité et les dimensions de ces nanorubans, il est possible d'adapter la sensibilité et la résolution spatiale du dispositif.

Les processus de fabrication ont été développés avec les équipements de la Plateforme technologique amont.