Mesure et modélisation de la magnétoimpédance non linéaire dans les conducteurs magnétiques cylindriques

La magnétoimpédance géante (MIG) est la variation, sous l'influence d'un champ magnétique statique, de la tension aux bornes d'un conducteur ferromagnétique doux traversé par un courant sinusoïdal. Lorsque l'amplitude du courant est relativement faible, typiquement inférieure à 1 mA pour un fil de quelques dizaines de micromètres de diamètre, la réponse en tension est aussi sinusoïdale. La MIG est dite linéaire. À plus fort courant, des distorsions se superposent à la réponse sinusoïdale. Le phénomène est alors appelé MIG non linéaire. Malgré le fait que la majorité des mesures expérimentales rapportées dans la littérature soient faites en régime non linéaire, les modèles théoriques développés pour expliquer les résultats observés utilisent souvent l'approximation linéaire. Pour cette raison, nous entreprenons, par le biais de cette thèse, d'offrir une meilleure compréhension de la MIG dans son régime non linéaire, en effectuant une étude expérimentale suivie d'une modélisation du signal réponse ainsi que de ses différentes harmoniques. Tout d'abord, une série de mesures à différentes amplitudes et fréquences du courant à été effectuée sur des microfils MXT libres ou soumis à des contraintes de tension et de torsion. Cette étude a révélé un caractère diversifié et instable des harmoniques d'ordre pair en fonction de tous les paramètres de mesure contrairement aux harmoniques d'ordres impairs dont la variation est régulière. La sensibilité de la tension au champ magnétique a aussi été optimisée par rapport à sa valeur obtenue dans le régime linéaire. Les résultats des mesures ont été expliqués d'une manière qualitative grâce au modèle dit "quasi-statique" basé sur la minimisation de l'énergie libre du système. L'échantillon est considéré comme étant parfaitement cylindrique de structure