Accueil du site > La recherche en physique > Actualités scientifiques > Actualités 2012




Recherchez sur ce site


L’impulsion de champ magnétique à 80 teslas la plus longue au monde

28 septembre 2012

LNCMI - UPR 3228

Grâce à un nouvel électro-aimant, des ingénieurs et physiciens toulousains viennent de réaliser les premières expériences européennes dans un champ magnétique pulsé supérieur à 80 teslas et généré par un dispositif non destructif. Ce dispositif permet d’obtenir l’impulsion la plus longue au monde à cette intensité de champ magnétique.

GIF - 2.3 ko
Télécharger le PDF

Pour obtenir des champs magnétiques pulsés très intenses et s’approcher des 100 teslas, les physiciens ont recours depuis la fin des années 1980 à des expériences pulsées durant lesquelles la spire conductrice produisant le champ est détruite lors de son utilisation. Outre la nécessité de renouveler à chaque fois le dispositif, les champs pulsés ainsi produits ont l’inconvénient de ne durer que quelques millionièmes de seconde. De nouveaux aimants sont actuellement développés afin d’atteindre ces champs intenses de manière non destructive et sur des durées bien plus longues. En 2012, le Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI – CNRS / INSA Toulouse / Univ. Toulouse 3 / Univ. Grenoble 1) vient de conforter sa place parmi les leaders mondiaux du domaine en générant sur son site de Toulouse un champ magnétique de 81.3 teslas. Bien que légèrement inférieur au dernier record absolu américain (100.75 teslas obtenus par le NHMFL de Los Alamos), le champ créé par l’aimant toulousain offre une durée record de 10.2 millisecondes au dessus de 70 teslas, ce qui est une clé pour la réalisation d’expériences de haute résolution. La mesure des oscillations de Haas-van Alphen dans un conducteur organique a été récemment réalisée grâce à ce dispositif. C’est la première étude physique dans un champ pulsé non-destructif de plus de 80 teslas réalisée en Europe et ayant fait l’objet d’une publication. Ce travail a été publié dans la revue The European Physical Journal - Applied Physics.

Ce champ pulsé intense a été obtenu en combinant deux aimants gigognes développés au LNCMI et alimentés par des bancs de condensateurs de 1 et 14 mégajoules. Les mesures effectuées jusqu’à 81 teslas sur un conducteur organique ont montré que le niveau de bruit est excellent, proche de celui des bobines 60-teslas standard du LNCMI. Dans ce composé constitué d’assemblages de molécules complexes, des oscillations quantiques de l’aimantation ont été observées jusqu’au plus fort champ ; elles sont l’empreinte digitale des électrons du système et permettent d’accéder à des informations cruciales quant aux propriétés microscopiques. La longue durée de l’impulsion de champ magnétique a permis d’atteindre une résolution exceptionnelle lors de l’analyse de ces oscillations quantiques. Mis à la disposition de la communauté scientifique internationale jusqu’à 80 teslas, ce nouveau type d’aimant permettra d’explorer et de mieux comprendre les propriétés fondamentales de la matière. La longue durée de l’impulsion donne la possibilité aux expérimentateurs de faire des mesures physiques fines.

GIF - 34.7 ko
Bobinage de l’aimant intérieur ayant permis de faire l’impulsion de champ magnétique de 81.3 teslas. (Photo : © W. Knafo).
GIF - 44.3 ko
Aimant gigogne permettant de générer des impulsions 80-teslas longue durée à Toulouse (Photo : © W Knafo).

En savoir plus

High frequency magnetic oscillations of the organic metal θ-(ET)4ZnBr4(C6H4Cl2) in pulsed magnetic field of up to 81 T, J. Béard1, J. Billette1, M. Suleiman1, P. Frings1, W. Knafo1, G. W. Scheerer1, F. Duc1, D. Vignolles1, M. Nardone1, A. Zitouni1, P. Delescluse1, J.-M. Lagarrigue1, F. Giquel1, B. Griffe1, N. Bruyant1, J.-P. Nicolin1, G. L. J. A. Rikken1, R. B. Lyubovskii2, G. V. Shilov2, E. I. Zhilyaeva2, R. N. Lyubovskaya2, et A. Audouard1, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 59, 30201 (2012), publié le 1er octobre 2012.

Contact chercheur

William Knafo, chercheur

Informations complémentaires

1Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, Toulouse

2Institute of Problems of Chemical Physics, Chernogolovka, Russia.

Contacts INP

Jean-Michel Courty,
Catherine Dematteis,
Karine Penalba,
inp-communication cnrs-dir.fr