Modélisation des couches minces magnétostrictives [Texte imprimé] : application aux microsystèmes

Le developpement actuel des micro actionneurs est tributaire de la disponibilite et du perfectionnement des materiaux dits intelligents tels que, par exemple, les materiaux magnetostriction. Ceux-ci assurent une conversion directe de l'energie electromagnetique en energie mecanique. Dans cette optique, la mise au point recente de materiaux magnetostriction en couches minces ouvre de nouveaux champs d'applications et de fonctionnalites pour les microsystemes. Ces materiaux sont caracterises par un fort couplage, non lineaire, entre les phenomenes magnetiques et mecaniques. La comprehension du phenomene de magnetostriction en couche mince est une etape primordiale. Le present travail consiste en l'etude de ce phenomene du point de vue de la modelisation par elements finis. En effet, le developpement des microsystemes passe imperativement par la mise au point d'outils de modelisation et de conception tenant compte de la reduction d'echelle, de la specificite des materiaux et des couplages physiques mis en jeu qui rendent la tâche difficile. A partir de la methode des elements finis, des techniques originales de couplage fort (couplage simultane) magnetodynamique, non lineaires, sont developpees pour modeliser de tels materiaux. Ces techniques sont ensuite appliquees a la modelisation de deux prototypes bases sur le bilame magnetostrictif : une micro membrane active pour micro pompe et une micro poutre encastree, en tenant compte du circuit de creation du champ et des non linearites magnetiques et mecaniques. Les resultats obtenus soulignent les atouts de la magnetostriction dans le domaine des micro actionneurs, ainsi que la pertinence des methodes de modelisation developpees pour leur conception