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Entité de rattachement
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Référence
SL-DES-24-0612
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Composites magnétiques doux de type nanocristallins : Mise en forme des poudres et contrôle des propriétés magnétiques pour applications hautes fréquences
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Contexte : L’atteinte de la neutralité carbone en 2050 passe par une électrification massive des usages. L’électronique de puissance (EP) est le système de contrôle qui permettra cette mutation (pénétration des EnR, intégration des micro-réseaux d’énergie, développement de la mobilité électrique) - Problématique : Les développements actuels des convertisseurs de l’EP visent à augmenter les fréquences de commutation des interrupteurs grands gaps (SiC ou GaN). A basse fréquence les composants magnétiques restent volumineux et occupent jusqu’à 40% de l’encombrement total. A haute fréquence (HF > 100 kHz) des gains très importants sont espérés mais ceci uniquement si les pertes générées dans ces composants restent maitrisées. Aujourd’hui la seule classe de matériaux magnétiques appliquée à la HF reste les céramiques de type ferrites MnZn ou NiZn du fait de leur faible cout et de leur bonne résistivité électrique (?elec > 1 O.m). Les principaux inconvénients de ces matériaux sont reliés à leur faible induction à saturation (Bsat < 0.4 T) qui limite la réduction de dimension) et aussi à leur fragilité mécanique. Les matériaux nanocristallins ont des Bsat meilleures (1.3 T), mais leur ?elec est de l’ordre de 1.5 µO.m (6 fois moins résistif que les ferrites) ce qui génère des pertes par courant induits importants à HF. Objectif de la thèse : Développer des composites magnétiques en suivant des étapes de : broyage de rubans nanocristallins, d'isolation électrique des poudres (revêtement d'épaisseur fine par sol-gel), de compaction des poudres à haute pression (1000-2000 MPa) pour la mise en forme du noyau puis d’une relaxation thermique des contraintes pour minimiser les champs coercitifs et obtenir des pertes plus faible à HF
Université / école doctorale
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Sciences des Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
SOUPREMANIEN Ulrich ulrich.soupremanien@cea.fr
CEA
DRT/DTNM/SA3D/LMCM
CEA/LITEN/DTNM/SA3D/LMCM, 17 Rue des Martyrs, 38054 Grenoble Cedex 9
0438783151
Tuteur / Responsable de thèse
En savoir plus
https://fr.linkedin.com/in/ulrich-soupremanien-b701395
https://liten.cea.fr/cea-tech/liten/Pages/Accueil.aspx