Développement de jonctions tunnel magnétiques bas bruit pour les capteurs de champ magnétique

Depuis des decennies, les capteurs magnetiques sont implantes dans un tres grand nombre d'objets technologiques qui nous entourent. Avec le developpement extremement rapide des applications nomades, les composants electroniques tels que les capteurs magnetiques sont soumis a des contraintes de taille et de consommation electrique de plus en plus drastiques. Dans ce domaine, les capteurs a base de jonctions tunnel magnetiques pourraient devenir de serieux competiteurs face aux autres technologies, comme les capteurs a effet Hall ou les capteurs de flux par exemple. Les jonctions tunnel magnetiques sont des dispositifs composes de deux electrodes ferromagnetiques separees par une barriere tunnel isolante dont la resistance varie selon que les directions d'aimantations des electrodes sont paralleles ou antiparalleles entre elles. La difference de resistance entre les deux etats peut etre largement superieure a 100% et ce a temperature ambiante. Ces dispositifs, deja utilises comme tetes de lecture dans les disques durs, presentent une sensibilite au champ magnetique tres importante qui pourrait en faire des capteurs de champ faible pour de nombreuses autres applications, en particulier les boussoles, la magnetometrie terrestre ou la detection de particules magnetiques, et ce en statique et a des frequences tres elevees. Le point crucial pour les applications a basse frequence et a faible champ est de reduire le bruit de ces dispositifs, et en particulier le bruit en 1/f. L'objectif de cette these, en collaboration avec la start-up Crocus Technology, est de comprendre et d'estimer les differentes contributions au bruit des jonctions tunnel magnetiques, de l'architecture des capteurs et de leur fabrication, et ainsi de developper des ameliorations significatives tant au niveau de la conception des capteurs que des materiaux utilises dans les jonctions.