Bernard Diény du laboratoire Spintec de l’Irig, reçoit une bourse pour le projet qu'il a déposé avec Ricardo Sousa, chercheur dans le même laboratoire, pour l'ERC Proof of Concept Nanosense (Nanoscale Integrated Magnetic Field Sensor).
Ce projet vise à la réalisation d’un capteur de champ magnétique ultrasensible au champ perpendiculaire au plan du capteur. Par rapport aux capteurs existants, les chercheurs s'attendent à une réduction d’un facteur 10 en surface du capteur, d’un facteur 50 sur la consommation électrique et un gain d’un facteur 10 sur le rapport signal sur bruit. Ces capteurs seront particulièrement intéressants pour les réseaux de capteurs connectés, les applications portables (smartphone etc), l’automobile, les dispositifs médicaux.

Les capteurs magnétiques sont présents partout dans notre vie quotidienne. Nous les utilisons souvent dans les voitures, la robotique, les applications médicales, pour la détection de puissance, la boussole électronique, etc. Parmi eux, les capteurs magnétorésistifs jouent un rôle croissant grâce à leur taille relativement petite, leur bonne sensibilité et leur faible coût. Cependant, les capteurs magnétorésistifs saturent au-delà de quelques milli-Tesla, ce qui est trop faible pour un certain nombre d'applications. En outre, la réduction de la surface du capteur est importante en termes de coûts. De plus, les capteurs plus petits présentent une consommation d'énergie réduite, ce qui est très important pour les applications portables et les capteurs utilisés dans l'Internet des objets. Par conséquent, il est commercialement souhaitable de pouvoir développer un capteur magnétorésistif de taille nanométrique et à faible coût, dans lequel la plage dynamique pourrait être étendue et facilement ajustée dans la plage 80mT-400mT couramment utilisée dans les codeurs linéaires ou angulaires. 

Dans le cadre d'un projet ERC qui vient de s'achever, intitulé « Circuits intégrés CMOS/magnétoélectroniques à capacités multifonctionnelles », un nouveau concept de nanocapteur de champ magnétique sensible au champ hors plan a été proposé et breveté. Les premières expériences réalisées dans le cadre de ce projet ERC ont donné des résultats très prometteurs. L'objectif de ce projet ERC est de réaliser une preuve de concept complète de ce capteur en démontrant ses performances exceptionnelles et en s'orientant ensuite vers la création d'une start-up ou la concession d'une licence pour cette technologie à un fabricant de capteurs existant. Dans le cadre de NANOSENSE, nous visons à obtenir des gains par rapport aux capteurs existants de 10x en termes de réduction de surface, de 50x en termes de consommation d'énergie, de 10x en termes de rapport signal/bruit tout en augmentant la plage de détection jusqu'à ~800mT. Ces capteurs pourront ainsi être intégrés dans les réseaux de capteurs pour l'Internet des Objets, les capteurs pour les applications portables, l'automobile, la détection des courants de fuite dans les circuits électroniques, la détection de microfissures dans les métaux, la navigation des outils chirurgicaux (par exemple les endoscopes).


Dispositif de test électrique des capteurs.
© Spintec