Étude de la magnétostriction par interférométrie de Speckle


Abstrait

Dans cette thèse, une étude de la magnétostriction des matériaux magnétiques par interférométrie de Speckle est réalisée. Dans la première partie, les fondements théoriques du phénomène de speckle et les techniques expérimentales appliquées dans le développement de ce travail sont rassemblés. Dans la deuxième partie, les bases théoriques de la magnétostriction sont analysées, en appliquant la photographie speckle à la détermination de la magnétostriction en saturation. L’applicabilité de la méthode est étudiée en caractérisant des échantillons de nickel. Troisièmement, la dépendance des propriétés élastiques par rapport à la magnétisation est analysée à l’aide d’un système interférométrique hétérodyne. Le module d’Young, le module de cisaillement et le module de compressibilité sont déterminés. Les échantillons utilisés sont des barres minces et des fils de nickel dans le champ magnétique d’un solénoïde. Pour les mesures du module d’Young, trois méthodes expérimentales basées sur l’obtention des fréquences propres longitudinales et transversales et de la fréquence de résonance longitudinale lorsque les barres sont soumises à une vibration forcée sont suivies. Les résultats obtenus avec les trois méthodes ont été comparés, vérifiant la validité des modèles utilisés. Une méthode qui permet dans la même expérience l’évaluation du module de cisaillement et du module d’Young en fonction du champ magnétique est appliquée. La méthodologie suivie est basée sur la détection conjointe du spectre associé aux vibrations transversales et de torsion. A partir du module d’élasticité et du module de cisaillement, mesurés simultanément, la constance du module de compressibilité en fonction de l’aimantation a été étudiée. Dans la quatrième partie, l’influence du traitement thermique sur les propriétés du nickel est étudiée en déterminant la variation du module élastique à partir de l’analyse de la vibration longitudinale libre de l’échantillon. Des traitements à différentes températures, temps de séjour au four et vitesses de défilement ont été appliqués. La taille des grains avant et après le traitement a également été analysée pour évaluer son influence sur les propriétés élastiques. Enfin, le frottement interne est étudié en analysant l’amortissement des vibrations longitudinales. Une double méthodologie basée sur les vibrations libres et forcées a été utilisée. La dépendance de l’amortissement par rapport au champ magnétique appliqué est également déterminée.

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