Titre du projet de recherche

Caractérisation de fils supraconducteurs à haute température critique par impulsions de courant et/ou de champ magnétique

Niveau d'étude

Maîtrise ou doctorat

Directeur/codirecteur

Directeur : Frédéric Sirois

Codirecteur(s) : Christian Lacroix

Fin de l'affichage

31 décembre 2026

Domaines d'expertise

Supraconducteurs

Méthodes expérimentales et instrumentation

Pôle d'excellence principal

Matériaux innovants

Pôle(s) d'excellence secondaire(s)

Énergie, eau et ressources

Modélisation et intelligence artificielle

Unité(s) et département(s)

Département de génie électrique

Laboratoire de supraconductivité et magnétisme (LSM)

Département de génie physique

Conditions

Le projet s'adresse pricipalement à des étudiants ayant complété un baccalauréat ou une maîtrise en génie physique, physique ou science des matériaux, et qui sont intéressés à contributer à faire avancer les connaissances fondamentales et les modèles en lien avec les matériaux supraconducteurs à haute température critique. La connaissance du français est hautement souhaitable pour un projet de maîtrise, mais moins essentielle au doctorat. Le projet se déroulera exclusivement dans les laboratoires de Polytechnique Montréal, mais un stage dans une université étrangère (France, Japon ou États-Unis) est aussi prévu.

Description détaillée

Notre équipe de recherche cherche depuis plus de 15 ans à caractériser des rubans supraconducteurs à haute température critique dans des conditions extrêmes d’opération, afin de mieux en comprendre les mécanismes physiques lors de la transition entre l’état supraconducteur et l’état normal, et de parfaire les modèles de résistivité électriques de ces matériaux dans les logiciels de simulation par éléments finis. Nous avons développé une maîtrise particulière des techniques de mesure par courants et champs magnétiques pulsés, qui est associée à une infrastructure de recherche et des méthodes d'analyse des données uniques et très spécialisées. Les nouvelles connaissances acquises dans notre programme de recherche sont utilisées en soutien à des projets plus appliqués, notamment pour optimiser l’architecture des fils (rubans) et câbles supraconducteurs afin de les rendre plus performants et plus robustes dans le cadre de différentes applications telles que les électroaimants à fort champ magnétique, les limiteurs de courant de court-circuit pour les réseaux électriques, les moteurs électriques, etc.

Dans le cadre de ce projet de maîtrise ou de doctorat, l’étudiant sera appelé à:

• Réaliser des mesures expérimentales par courant/champ magnétique pulsé sur différents types de fils/rubans supraconducteurs placés dans un environnement cryogénique (entre 20 et 100 K) et soumis à de forts courants (plus de 1000 A) et de forts champs magnétiques (jusqu’à 5 T pour le moment, un système à ~20 T est en cours de construction)
• Analyser et interpréter les données à l'aide de divers outils d'analyse numérique et de principes physiques, de façon à développer des modèles mathématiques de la résistivité électrique des supraconducteurs sous ces conditions extrêmes
• Implémenter les nouveaux modèles de résistivité dans des logiciels d'éléments finis pour en tester les performances numériques et la représentativité à modéliser d'autres types d'expériences, notamment la dynamique de nucléation de points chauds dans les fils supraconducteurs
• Améliorer en continu les montages expérimentaux actuels (conception de circuits imprimés, conception de porte-échantillons, programmation LabVIEW, soudure, impression de pièces en 3-D, etc.)

Veuillez contacter le professeur Frédéric Sirois (https://www.polymtl.ca/expertises/sirois-frederic) pour plus d’information sur les projets affichés. VEUILLEZ SVP JOINDRE un CV, vos RELEVÉS DE NOTES, et une LETTRE DE MOTIVATION qui explique aussi brièvement votre parcours, sans quoi votre dossier ne sera pas considéré.

Procédure et formulaires d'admission

Possibilité de financement

Un soutien financier de 20,000$/année au niveau de la maîtrise ou 26,000$/année au niveau du doctorat pourrait être disponible, sous certaines conditions, pour réaliser la recherche susmentionnée. Les conditions exactes telles que la durée de la bourse doivent être discutées avec le directeur de recherche. Un supplément de financement pourrait être attribué advenant un octroi d'une bourse d'excellence du CRSNG, du FRQNT, ou autre.