NOuvelles pistes pour Magnétomètres Atomiques miniatures pour applications Défense – NOMAD

La mesure sensible et exacte des champs magnétiques est utile à de nombreuses applications, telles que les études géophysiques, la mesure de signaux biomagnétiques, la navigation, la surveillance d’évènements ou la détection d’anomalies magnétiques.
Dans ce contexte, les magnétomètres atomiques offrent une modalité particulièrement prometteuse en termes de sensibilité et d'exactitude. Les plus sensibles d’entre eux s'approchent notamment des performances des SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices) mais sans nécessiter de refroidissement cryogénique. Alors que jusqu’à présent, ces niveaux de sensibilité (< 1fT//vHz) étaient réservés à des modes de fonctionnement en champ nul obtenus dans des blindages magnétiques, les magnétomètres scalaires, capables d’opérer à champ ambiant, commencent également à atteindre des sensibilités remarquables (<100fT//vHz) ouvrant la voie à tout un champ d’applications de terrain.
Parallèlement, les avancées récentes en matière de miniaturisation de dispositifs atomiques, concernant en particulier des horloges atomiques miniatures, permettent d’envisager de nouvelles solutions pour réaliser des magnétomètres atomiques à la fois sensibles et compacts, particulièrement adaptés aux mesures embarquées.
Le projet NOMAD vise donc à développer de nouvelles architectures de magnétomètres atomiques scalaires atomiques capables d’opérer dans le champ terrestre. NOMAD bénéficiera d’un contexte idéal en s’appuyant sur le savoir-faire acquis lors du développement d’horloges atomiques miniatures à FEMTO-ST et sur les premiers développements en matière de capteurs atomiques initiés à Centrale Lille/IEMN.
NOMAD exploitera un nouveau mode de confinement permettant de préserver la cohérence des atomes de manière favorable dans une cellule à vapeur alcaline microfabriquée. Ce mode permettra d’étudier des schémas de magnétomètres scalaires encore peu explorés dans des systèmes miniatures. Enfin, NOMAD visera à concevoir, à réaliser et à caractériser un premier démonstrateur d’architecture optique intégrée de magnétomètre atomique scalaire.