Conférences 2005 SFP

Résumé : Historiquement, les théories du magnétisme se sont développées autour du magnétisme terrestre. Aujourd'hui, les descriptions de plus en plus détaillées du champ magnétique principal, de ses variations et de ses inversions motivent les études de la dynamique du noyau fluide de la Terre, siège de courants électriques qui entretiennent le champ. Ces recherches sont aiguillonnées par la découverte des champs magnétiques d'autres planètes gazeuses et telluriques et éclairées par l'observation de propriétés dynamiques communes à l'ensemble des systèmes naturels en rotation.

Résumé : Le magnétisme des noyaux possédant du spin est exclusivement sondé et utilisé par la technique de résonance magnétique nucléaire (RMN). Ainsi, la spectroscopie RMN est depuis longtemps indispensable en Chimie Organique. De même limagerie par résonance magnétique (IRM) est devenue un examen clinique courant. Plus récemment, les techniques de RMN se sont multipliées en recherche, en particulier pour l'imagerie haute résolution in vivo, où elles pourraient offrir un outil aussi indispensable à la Biologie que la spectroscopie in vitro l'est à la Chimie. Un autre exemple est limagerie par résonance magnétique avec des gaz nobles (Hélium 3, Xénon 129, qui sont des isotopes à spin), ouvrant de nouvelles perspectives dans le domaine de la santé.

Mercredi 23 mars 2005 - Olivier Fruchart (Louis Néel, Grenoble) :

L'enregistrement sur des nano-structures magnétiques

Résumé : Parfois considéré comme un domaine traditionnel et essentiellement établi, le magnétisme connaît un nouvel âge d'or depuis une dizaine d'années. L'entrée simultanée dans l'échelle nanométrique des méthodes d'élaboration, de caractérisation et de simulation, ont permis la mise en évidence de phénomènes physiques fondamentalement nouveaux dans les nanostructures magnétiques: magnétorésistances géante et tunnel, renversement par courant polarisé, injection de spin. Certains effets sont déjà mis à profit dans l'enregistrement magnétique «conventionnel» (disques durs), d'autres promettent des dispositifs inédits mêlant électronique et magnétisme; c'est le domaine de l'électronique de spin.

Résumé : La Magnéto-encéphalographie (MEG) permet d'enregistrer le champ magnétique très faible (dizaines de femto-Tesla) généré par l'activité électrique des populations de neurones du cerveau, à partir d'un nombre important de capteurs (bobines supraconductrices couplées à des SQUIDs) répartis autour du scalp. Par rapport aux autres techniques d'imagerie cérébrales, la MEG présente l'intérêt d'une résolution temporelle considérablement plus élevée (de l'ordre de la milliseconde). Seule ou associée à l' électroencéphalographie (E.E.G.) elle offre donc la possibilité d'étudier la chronologie d'activations rapides de différentes zones cérébrales. Par contre, la localisation des sources de courant à l'origine du champ magnétique enregistré repose sur l'utilisation de modèles physico-mathématiques. Ces modèles font encore l'objet de nouveaux développements qui doivent être validés expérimentalement. Il est d'ores et déjà certain que l'utilisation conjointe de la magnéto-encéphalographie et de l'imagerie fonctionnelle par résonance magnétique permettra d'améliorer l'étude des multiples zones cérébrales qui sont activées lors de processus normaux ou pathologiques.

Mercredi 06 avril 2005 - Dominique Givord (Louis Néel, Grenoble) :

Les aimants : technologie, applications

Résumé : Moteurs électriques, transformateurs d'électricité, mémoires d'ordinateur, aimants pour l'imagerie par résonance magnétique utilisent divers types de matériaux magnétiques. Tous sont à base de fer ou de cobalt. Les propriétés spécifiques de chaque catégorie de matériaux résultent de l'introduction d'éléments additionnels, permettant d'ajuster le rapport entre les interactions (ou les termes d'énergie) en jeu. Aux dimensions nanométriques (1 nanomètre est égal au diamètre de 4 atomes) les comportements sont profondément altérés car la taille des objets peut être inférieure à la portée des interactions. De l'informatique à la biologie, de nouvelles applications s'ouvrent aux nanomatériaux.