Claire Carvallo

Domaine d’expertise

Ma thématique de recherche porte sur les propriétés magnétiques de particules de nano-oxydes de Fer et leur utilisation dans plusieurs domaines : caractérisation de propriétés magnétiques grâce à l’utilisation de mesures d’hystérèse et de XMCD (X-ray Magnetic Circular Dichroism), étude des variations de l’intensité géomagnétique et biosurveillance liée à la pollution.

Les variations du champ magnétique terrestre au cours de l’histoire géologique sont enregistrées en particulier dans les roches volcaniques et dans les matériaux archéologiques contenant de l’argile. La fidélité de cet enregistrement dépend de nombreux paramètres : taille et nature des grains magnétiques, transformations minéralogiques depuis que la roche s’est formée, etc… Il est donc important de bien comprendre comment se fait l’enregistrement pour que les résultats paléomagnétiques soient fiables. De plus, ces enregistrements  sont indispensables pour comprendre le comportement du champ géomagnétique et pour établir ensuite les modèles de variation du champ. Plusieurs méthodes existent pour cette caractérisation. Grâce aux mesures d’hystérèse, il est possible de caractériser les porteurs de l’aimantation et ainsi de valider des mesures paléomagnétiques, par exemple sur les derniers dix millénaires avec des poteries de cultures Mésoaméricaines (collaboration CNRS/CONACYT), dans des sills du Crétacé (avec l’Université de Lisbonne), ou encore dans des fours néolithiques d’Italie (avec les Universités de Turin et de Montpellier). Je participe également au développement méthodologique des mesures d’hystérèse et de diagrammes de FORC (First-Order Reversal Curve).

La question de la fidélité de l’enregistrement du champ magnétique a motivé une étude qui visait à comprendre le mécanisme d’auto-inversion de l’aimantation observée après oxydation dans certains basaltes océaniques, composés de titanomaghémites. Grâce à une étude de XMCD, j’ai pu montrer que dans ces basaltes, l’aimantation se renverse à basse température sur les différents sites de la titanomaghémite.

Une autre thématique de recherche liée à cette question concerne la détermination de l’intensité du champ géomagnétique enregistrée dans les basaltes océaniques. Les mesures de paléointensités sont particulièrement délicates et donc peu nombreuses. J’ai récemment mené une étude sur les paléointensités enregistrées dans des basaltes océaniques formés au, qui ont été collectés au cours de l’expédition IODP 324 à laquelle j’ai participé. Les résultats indiquent que l’intensité du champ géomagnétique est particulièrement faible et confirment l’hypothèse du « Mesozoic Dipole Low » avancée par plusieurs chercheurs dans les années 90, mais qui a été ensuite mise en doute par des mesures sur des roches volcaniques d’Amérique du Sud. Je mène actuellement une série de mesures de l’intensité géomagnétique enregistrée dans les basaltes du pré-arc Izu-Bonin-Marianne (45-50 Ma), en utilisant une nouvelle méthode. Ces basaltes ont été échantillonnés au cours de l’expédition IODP 352 à laquelle j’ai participé et permettront d’enrichir notre connaissance des variations du champ dans cette période où les données sont très rares.

Je travaille aussi sur l’aspect environnemental de magnétisme des nano-oxydes de Fer, à travers l’étude des propriétés magnétiques (cycles d’hystérèse, magnétométrie à basse température, mesure de susceptibilité magnétique, observations au microscope électronique à balayage) des feuilles des végétaux en milieu urbain à Paris et au Mexique. Des études effectuées dans différentes villes d’Europe ont montré que c’est un outil efficace, simple et peu onéreux pour estimer le niveau de pollution atmosphérique, car les particules en suspension produites par les sources de pollution atmosphérique, dont le trafic automobile, peuvent se déposer sur les feuilles des végétaux. Je m’intéresse également aux mesures magnétiques sur des objets plus inhabituels, tels que des magnétosomes (fabriqués par les bactéries magnétotatiques) ou les spéléothèmes.

Fonction et rattachement

Maître de conférences Sorbonne Université

Courriel

claire.carvallo(at)upmc.fr

Carrière

1997-1999         Magistère de Physique Fondamentale à l’Université d’Orsay-Paris 11

1998-1999         DEA Structure et Evolution de la Lithosphère à l’Université de Montpellier 2

1999-2000  Master de Géophysique à l’Université de Toronto

2000-2004  Doctorat de Géophysique à l’Université de Toronto

2004-2005  Post-Doctorat sur une Bourse Individuelle Marie Curie au National Oceanography Center, Southampton, Royaume-Uni

2005-          Maître de Conférences à l’UFR 925 de l’Université Pierre et Marie Curie – affectation à l’Institut de Minéralogie et de Physique des Milieux Condensés (IMPMC)

Publications

• Carvallo, C. Data report: hysteresis properties of igneous rocks from Holes U1439C, U1440B, and U1442A. In Reagan, M.K., Pearce, J.A., Petronotis, K.E., and the Expedition 352 Scientists, Izu-Bonin-Mariana Fore Arc. Proceedings of the International Ocean Discovery Program, 352: College Station, TX (International Ocean Discovery Program). http://dx.doi.org/​10.14379/​iodp.proc.352.201.2017, 2017.
• Reagan, M. K., Pearce, J. A., Petronotis, K., Almeev, R. R., Avery, A. J., Carvallo, C., Chapman, T., Christeson, G. L., Ferré, E. C., Godard, M., Heaton, D. E., Kirchenbaur, M., Kurz, W., Kutterolf, S., Li, H., Li, Y., Michibayashi, K., Morgan, S., Nelson, W. R., Prytulak, J., Python, M., Robertson, A. H. F., Ryan, J. G., Sager, W. W.., Sakuyama, T., Shervais, J. W.,  Shimizu, K., Whattam, S. A.  Subduction initiation and ophiolite crust: new insights from IODP drilling, International Geology Review, DOI: 10.1080/00206814.2016.1276482, 2017.
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• Bordage, A., E. Balan, J.P.R. de Villiers, R. Cromarty, A. Juhin, C. Carvallo, G. Calas, P.V. Sunder Raju, P. Glatzel, V oxidation state in Fe–Ti oxides by high energy resolution fluorescence-detected X-ray absorption spectroscopy, Physics and Chemistry of Minerals, 38, 449, 2011.

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