Le diamagnétisme du carbone pyrolytique
De nombreuses substances naturelles (eau, bois, carbone …) ou artificielles (par exemple matière plastique) sont faiblement diamagnétiques. Les éléments présentant le diamagnétisme le plus fort sont le bismuth (élément naturel) et le carbone pyrolytique (matériau fabriqué par dépôt chimique en phase vapeur). Le fort diamagnétisme directionnel du carbone pyrolytique (PyC) peut être utilisé pour stabiliser la lévitation libre soit d’un morceau de PyC ou bien d’un aimant permanent équilibré par une plaque de PyC dans un champ magnétique. L’avantage le plus remarquable de ce type de lévitation par rapport à la lévitation supraconductrice est qu’elle fonctionne à température ambiante sans besoin de cryogénie et ne nécessite aucun apport d’énergie dans le cas où des aimants permanents sont utilisés. En outre, le PyC a des propriétés thermiques, optiques et électriques intéressantes mises en œuvre dans diverses applications.
Sommaire de la conférence
Depuis les années 1960, de nombreuses applications utilisant le diamagnétique du PyC ont été développées pour la détection (accéléromètres par exemple) et pour des dispositifs de liaison (paliers magnétiques ou micro-rotors à frottement intrinsèque extrêmement faible par exemple). Nous décrirons brièvement quelques exemples d’applications opérationnelles ou potentielles pour la métrologie basées sur le diamagnétisme du PyC (accéléromètre, inclinomètre, dynamomètre). Nous présenterons de manière plus détaillée les travaux en cours de réalisation au Laboratoire Commun de Métrologie (LCM-LNE/CNAM) centrés sur le développement de nouveaux capteurs de puissance laser. Enfin, c’est aussi un matériau qui peut être utilisé pour la mesure et le contrôle d’une large gamme d’instruments tels que densimètres, débitmètres, gravimètres, magnétomètres ou micromètres. Il ne s’agit pas de faire une revue exhaustive de toutes les applications métrologiques du PyC mais de faire connaître le potentiel pour la métrologie de ce matériau connu depuis près de 80 ans.