Mesures magnétiques : comment concevoir un magnétomètre adapté aux échantillons de grande taille ?

Les magnétomètres commerciaux traditionnels sont adaptés pour mesurer le moment magnétique d'échantillons de taille relativement réduite, en général < 1cm³. Pour certains matériaux cependant, il est désirable de pouvoir déterminer le moment magnétique d'échantillons plus volumineux de manière non-destructive; c'est le cas notamment des supraconducteurs massifs utilisés comme aimant permanents. Dans ce cas, il est nécessaire de revoir la conception de l'appareillage dans son ensemble, et notamment ta taille des bobines de détection. Dans cet exposé, nous montrerons comment dimensionner les bobines de détection d'un magnétomètre à extraction et comment traiter le signal mesuré de manière à déterminer aussi précisément que possible le moment magnétique d'un échantillon, potentiellement de grande taille. Nous envisagerons également le problème lié à la forme particulière (rapport d'aspect) de l'échantillon sur le signal mesuré. Nos propos seront illustrés par les résultats expérimentaux obtenus sur un magnétomètre conçu sur mesure pour les échantillons de taille importante. Reference : R. Egan et al., "A flux extraction device to measure the magnetic moment of large samples; application to bulk superconductors." Rev Sci Instrum. (2015) 86(2), 025107. doi: 10.1063/1.4907903.