Développement d'antennes supraconductrices basées sur les réseaux de SQUID pour la résonance magnétique nucléaire à champ faible

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Book Synopsis Développement d'antennes supraconductrices basées sur les réseaux de SQUID pour la résonance magnétique nucléaire à champ faible by : Aimé Labbe

Download or read book Développement d'antennes supraconductrices basées sur les réseaux de SQUID pour la résonance magnétique nucléaire à champ faible written by Aimé Labbe and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une modalité qui offre de bons contrastes et une bonne résolution spatiale, mais qui souffre d'un important problème de sensibilité. Pour répondre à cette problématique, le paradigme actuel est d'accroitre le champ magnétique des aimants d'IRM. Ceci mène toutefois à une explosion des coûts et à des contraintes accrues vis-à-vis des patients. L'approche que nous présentons est radicalement différente~: il s'agit de travailler à champ faible. Les antennes classiques n'étant pas assez sensibles pour recueillir le signal, l'idée est d'utiliser des SQIF. Ces derniers sont une nouvelle technologie d'antennes supraconductrices ultra-sensibles basées sur les réseaux de SQUID. Le projet vise à optimiser les capteurs SQIF et à les adapter pour la première fois à la RMN afin de mesurer un signal sur un aimant à 0.2~T.Pour ce faire, nous avons développé et étudié les performances de nouvelles architectures d'antennes SQIF afin de définir la géométrie la plus adaptée à la RMN. Nous avons également cherché à mieux comprendre comment le contexte d'utilisation de ces nouvelles antennes pouvait influencer leurs performances. Le jeu d'antennes le plus performant réalisé avait un facteur de transfert de 8.4~kVperT et un seuil de détection de 190~fTperHz. Il fut également observé que la présence d'un champ magnétique pendant le refroidissement de ces capteurs supraconducteurs dégradait leur réponse, phénomène à prendre en compte en RMN.Un Démonstrateur Super-QIF intégrant un SQIF dans l'IRM à 0.2~T fut conçu en tenant compte des contraintes géométriques et de l'environnement magnétique. Après sa fabrication, la température du cryostat était de 50~K, donc suffisante pour le bon fonctionnement des SQIF. Les premiers tests ont montrés que la présence du système ne perturbait pas le signal de RMN.Le démonstrateur est toujours en cours de développement et devrait permettre de mesurer un de RMN dans les mois à venir. À long terme, ces travaux pavent la voie à des applications des SQIF en IRM à champ terrestre.

Résonance magnétique nucléaire à SQUID

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Book Synopsis Résonance magnétique nucléaire à SQUID by : Gae͏̈l Paquignon

Download or read book Résonance magnétique nucléaire à SQUID written by Gae͏̈l Paquignon and published by . This book was released on 2001 with total page 144 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La technique de Résonance Magnétique (RMN) à SQUID longitudinale est plus sensible que la RMN classique à basse fréquence. Elle permet donc plus facilement d'étudier des monocristaux métalliques et des supraconducteurs à faible champ critique supérieur. Nous avons mis au point un dispositif spécialement adapté à l'étude des noyaux d'hydrogènes dans le supraconducteur organique (TMTSF)2 CIO 4.Cette étude nous a conduit à faire une avancée significative dans le débat sur la supraconductivité exotique de cette famille de sels de Bechgaard. En effet, nous observons simultanément une variation du temps de relaxation T 1 et du Knight shift à transition supraconductrice, ce qui tend à prouver que l'appariement de spins est de type singulet. D'autre part, nos mesures de Résonance Quadrupolaire Nucléaire en champ faible sur le noyau 11 B dans un monocristal de YbNi2B2C ont montré que le comportement à basse température n'était pas celui d'un liquide de Fermi, contredisant des résultats précédents. Des mesures complémentaires ont été réalisées et une transition magnétique a été observée en susceptibilité alternative à T0=60 mK, ainsi qu'en susceptibilité dc et en chaleur spécifique. Le rapport C/T en chaleur spécifique est élevé et confère à ce composé des caractéristiques de "fermion lourd". Aucune transition de phase supraconductrice n'est observée jusqu'à 7 mK en résistivité, qui montre une dépendance en température typique des composés non-liquide de Fermi.

Étude et réalisation d'un dispositif de résonance magnétique nucléaire à bas champ magnétique en environnement ouvert et bruyant

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Book Synopsis Étude et réalisation d'un dispositif de résonance magnétique nucléaire à bas champ magnétique en environnement ouvert et bruyant by : Nazim Lechéa

Download or read book Étude et réalisation d'un dispositif de résonance magnétique nucléaire à bas champ magnétique en environnement ouvert et bruyant written by Nazim Lechéa and published by . This book was released on 2013 with total page 186 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur l'étude et la réalisation d'un dispositif de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) sous faibles champs magnétiques dans un environnement non blindé. Il se situe dans le cadre de la physique instrumentale avec pour application l'étude des matériaux par spectroscopie, l'imagerie médicale et l'aide au diagnostic. La RMN est une technique puissante permettant de sonder le cœur de la matière et d'étudier sa structure et ses propriétés moléculaires de façon non destructive et non invasive. Durant ce travail, un dispositif de RMN à bas champ a été étudié et réalisé. Effectuer des mesures à bas champ magnétique permet d'utiliser des aimants plus simples, moins coûteux et de limiter les courants de Foucault dans les matériaux conducteurs. Cependant, à bas champ magnétique, les signaux sont très faibles en raison de la forte dépendance du signal de RMN à l'intensité du champ magnétique lorsqu'une détection par induction magnétique est utilisée. Pour réduire cette dépendance, un SQUID fonctionnant à basse température critique a été utilisé afin d'obtenir une meilleure détection des signaux. Le SQUID a été combiné avec différents types de gradiomètres dont l'objet est de favoriser le signal provenant de l'échantillon par rapport aux signaux produits par des sources parasites lointaines. Il a été démontré qu'une configuration planaire est plus avantageuse qu'une configuration axiale en utilisant une approche analytique basée sur le principe de réciprocité. La chaîne de mesure comprend également un interrupteur supraconducteur astucieux développé dans le cadre de cette thèse. Il sert à protéger le SQUID pendant la phase de magnétisation de l'échantillon et permet d’éviter un temps mort pendant la phase d'acquisition de signal. La technique employée permet de piloter précisément toutes les phases de la mesure sans apporter significativement du bruit. Le dispositif expérimental final a permis de mesurer des signaux de RMN émanant d'un échantillon d'eau dans un environnement totalement ouvert, sujet à différents types de bruits basse fréquence (50 Hz et ses harmoniques, transformateurs, voiture en mouvements, ascenseurs...). Pour cela, une électronique de mesure généraliste contrôlant les différentes séquences de RMN a été réalisée et des méthodes de traitement de signaux analogiques et numériques ont été utilisées. Les protons d'hydrogène sont pré-polarisés dans un champ moyen de l'ordre de 100 mT et leur relaxation est mesurée en champ faible d'environ 50 μT en présence du champ terrestre à des fréquences de quelques kilohertz

NOUVELLE EXPERIENCE DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN) A BAS CHAMP ET TRES BASSE TEMPERATURE DETECTEE PAR UN SQUID

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Book Synopsis NOUVELLE EXPERIENCE DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN) A BAS CHAMP ET TRES BASSE TEMPERATURE DETECTEE PAR UN SQUID by : MARTIN.. WURM

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Études par résonance magnétique nucléaire des ordres en compétition dans les cuprates supraconducteurs

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Book Synopsis Études par résonance magnétique nucléaire des ordres en compétition dans les cuprates supraconducteurs by : Igor Vinograd

Download or read book Études par résonance magnétique nucléaire des ordres en compétition dans les cuprates supraconducteurs written by Igor Vinograd and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les cuprates sont des matériaux que l'on peut faire passer d'un isolant antiferromagnétique à un métal normal en augmentant leur densité de porteurs par dopage chimique. Aux dopages intermédiaires, une riche variété de phases électroniques apparaît aux côtés de la phase supraconductrice, ou même entrelacée avec elle. Le but de cette thèse était de caractériser divers aspects de la compétition entre la supraconductivité et les ordres de charge ou de spin, en utilisant la résonance magnétique nucléaire (RMN). Une première partie du travail a consisté à améliorer la modélisation des spectres RMN des noyaux de 17O dans les deux phases onde de densité de charge (ODC) présentes dans YBa2Cu3Oy: l'ordre à courte portée et l'ordre à longue portée (induit par le champ magnétique). En plus de fournir un cadre d'analyse beaucoup plus précis pour les données de RMN en fonction du champ, du dopage et de la pression (voir ci-après), les résultats indiquent que l'ODC à haut champ est uni-axiale (c'est-à-dire avec un vecteur d'onde unique q), avec une période commensurable avec le réseau de trois cellules unitaires (q = 1/3). Le deuxième aspect de la compétition de phases abordé dans ce travail est l'effet (controversé) de la pression hydrostatique. Nos mesures montrent qu'une pression de 1,9 GPa n'affaiblit que très légèrement l'ODC à courte portée dans l'état normal ainsi que l'ODC à longue portée observée à haut champ. Les résultats soutiennent l'hypothèse selon laquelle l'augmentation continue de Tc lorsque la pression augmente jusqu'à 15 GPa est presque entièrement due à une diminution progressive de la force de l'ODC. Ceci montre que la pression hydrostatique est un paramètre permettant de contrôler la compétition entre l'ODC et la supraconductivité dans les cuprates.Dans la troisième partie de la thèse, des mesures du taux de relaxation spin-réseau (1/T1) des noyaux de 139La ont permis d'étudier l'effet d'un champ magnétique sur la mise en ordre vitreuses des spins dans La2-xSrxCuO4. En utilisant des champs élevés jusqu'à 45 T, nous montrons que le champ est capable d'induire une phase gelée, ou presque gelée, à des niveaux de dopage bien supérieurs à ceux supposés précédemment, à savoir jusqu'au dopage critique attribué à l'extrémité de la phase pseudogap mais pas au-delà de ce point, ou pas loin au-delà. Ce résultat a des implications importantes pour l'interprétation de la phase de pseudogap et de la criticité quantique qui lui est associée.