ÉQUIPE ÉLECTRONIQUE

PRÉSENTATION

Responsable d’équipe : Laurence MECHIN

L’équipe Electronique développe des activités de recherche sur les composants électroniques avancés et les capteurs à haute sensibilité, qui s’étendent des matériaux jusqu’aux dispositifs et aux systèmes. Parmi les grandeurs mesurées, on peut citer le champ magnétique, le champ électrique, le rayonnement infrarouge et X, la température, et le gaz. Les compétences en ingénierie de mesure de l’équipe peuvent répondre à différents enjeux scientifiques, sociétaux, industriels ou culturels tels que la santé, l’environnement, le contrôle non destructif et la physique des composants.

L’équipe est organisée en 3 axes thématiques:

Mots-clés : Capteurs, Bruit à basse fréquence, Oxydes fonctionnels, Capteurs de champ magnétique, Capteurs de champ électrique, Capteurs de température, Capteurs de rayonnement, Détection de gaz, Défauts dans les composants, Spectroscopie Raman.

Publications de l’équipe disponibles dans la collection HAL

Visionnez notre vidéo d’introduction ci-dessous.

THÉMATIQUES DE RECHERCHE

Les performances des composants électroniques peuvent être dégradées par la présence de défauts induits par les procédés technologiques de fabrication, par les champs électriques imposés et/ou par les rayonnements ionisants selon les applications. Nous avons développé des compétences pour caractériser ces défauts par des mesures de bruit à basse fréquence, des mesures électriques en régime pulsé et/ou des mesures DLTS (ou Spectroscopie de niveaux profonds). L’étude du bruit à basse fréquence est aussi utilisée comme outil de diagnostic non destructif pour prédire la qualité et la fiabilité des composants électroniques du futur. Les composants peuvent être détériorés par des effets thermiques. Des techniques originales sont également développées pour estimer leur échauffement notamment par spectroscopie Raman.

Les activités de recherche se déroulent notamment dans le cadre d’une collaboration internationale avec imec (Leuven, Belgique) et aussi avec des partenaires locaux (CIMAP, CRISMAT, EAMEA), nationaux (GPM Rouen, IEMN Lille) et industriels (III-V lab Marcoussis, Thales Land & Air Systems, Murata).

1) Etude du transport électrique et identification des défauts dans les composants semi-conducteurs

  • Bruit à basse fréquence
  • Influence de stress électriques et des irradiations neutroniques
  • Mesures pulsées
  • DLTS

2) Caractérisation thermique de transistors de puissance hyperfréquence de la filière nitrure de gallium

  • Spectroscopie Raman
  • Mesures électriques

3) Etude de composants passifs dans le cadre du laboratoire commun avec Murata (IPDN)

  • Identification des défauts par caractérisation électrique

Les activités de cet axe ont pour objet l’exploitation des propriétés physiques particulières des couches minces d’oxydes fonctionnels. Les objectifs sont d’une part de réaliser des capteurs magnétiques et de rayonnement et d’autre part l’étude des hétéro-structures et des défauts dans ces oxydes afin de concevoir à terme de nouveaux capteurs. Les couches minces d’oxydes sont principalement déposées au sein du GREYC soit par ablation laser pulsée soit par pulvérisation cathodique.

Les activités de recherche se déroulent notamment dans le cadre de collaborations internationales avec IMDEA (Madrid, Espagne), SISSA (Trieste, Italie), IOM-CNR (Trieste, Italie), University of Cornell (USA) et aussi avec des partenaires locaux (CIMAP, CRISMAT, EAMEA), nationaux (IEMN – Lille, Synchrotron Soleil – Saclay) et industriels (III-V lab Marcoussis, Thales Land & Air Systems, Murata).

1) Anisotropie magnétique, AMR, MOKE et applications

  • Anisotropie imposée par la croissance épitaxiale : effet de différents substrats
  • Magnétorésistance anisotrope (AMR) dans le cadre du projet H2020 ByAxon (www.byaxon-project.eu)

2) Détecteurs de rayonnement

  • Bolomètres LSMO
  • Dosimètres X

3) MEMS et capteur d’humidité

  • MEMS: effets de contraintes
  • Humidimètres

4) Défauts et propriétés des oxydes et hétérostructures

L’axe 3 s’intéresse à l’étude de systèmes complexes de mesure et de détection avec 3 thématiques : capteurs magnétiques à haute sensibilité, capteurs de champ électrique et détecteurs intelligents. Les travaux menés ont en commun une approche systémique des problèmes. L’analyse et la mise en œuvre des capteurs comme des applications nécessitent une prise en compte simultanée des grandeurs physiques du système, des bruits, des non-linéarités, du traitement du signal numérique et/ou analogique et des limitations technologiques des composants. L’approche système permet de lier l’ensemble de l’élément sensible à l’application.

Les activités de recherche se déroulent notamment dans le cadre de collaborations internationales avec Virgina Tech et Office Naval Research (USA), Darpa (USA), Polytechnique Montreal (Canada), NIST Boulder (USA), LIMMS/CNRS IIS (Tokyo, Japon) et aussi avec des partenaires locaux (LCS), nationaux (IEMN – Lille, Synchrotron Soleil – Saclay) et industriels (Corrodys, Chauvin Arnoux).

1) Capteur de champ magnétique à haute sensibilité

2) Capteur de champ électrique

3) Détecteurs intelligents

L’équipe électronique est impliquée depuis plusieurs années dans la médiation scientifique au travers de divers projets en partenariat avec les acteurs culturels caennais :

FETE de la SCIENCE, participation régulière

Voir la vidéo de la dernière édition (octobre 2020): Immersion dans la salle blanche & Visite de la chambre blindée

CAPTIL : dispositif de médiation, diffusé lors des fêtes de la science et d’autres événements locaux, nationaux et internationaux. Prix « musée Schlumberger » du concours têtes chercheuses 2013 et finalistes 2015 du concours « le goût des sciences » organisés par le ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche. CAPTIL, ce sont une cinquantaine d’interventions dans les lycées, collèges  et événements régionaux ou nationaux et 10000 personnes atteintes en 10 ans. https://captil.greyc.fr
PEDALOCINE en partenariat avec le cinéma lux et la maison du vélo, l’atelier solidaire autour du vélo à Caen : mise au point d’un système d’alimentation électrique utilisant des vélos à assistance électrique recyclés pour des séances de cinéma en autonomie. Toute l’actualité du projet peut être trouvée sur le site du cinéma lux . http://www.cinemalux.org/spip/Pedalo-Cine
APPRENTIS CHERCHEURS organisée par l’association Arbre des Connaissances : de janvier à juin 2018, un mercredi après-midi par mois, 2 élèves en collége et lycée ont participé aux activités de recherche du laboratoire autour du projet ByAxon. Ils ont pu apprendre comment on dépose des films minces à l’aide de la technique de dépôt laser pulsé, ce qu’est un capteur, comment produire un champ magnétique en utilisant un courant électrique, ce qui sont des signaux analogiques et numériques. Le mercredi 6 juin 2018, ils ont présenté leur projet devant tous les autres jeunes chercheurs, leurs enseignants et leurs parents. Merci et félicitations à Virgile et Arnaud pour leur participation au projet. http://arbre-des-connaissances-apsr.org/
FFTBOX : système autonome permettant aux musiciens de contrôler les scénographies lumières. Utilisation pendant 3 concerts lors de Nordik Impact « Fakear vs Bibendum » (le cargö) en 2014, Karine Helbert en 2015 (le cargö) et « L’Inde et le violon carnatique » (théâtre de Caen) en 2017. Ateliers avec des étudiants de l’Ecole Supérieur Arts et Multimédia  Caen Cherbourg en 2015 et 2016. Interview réalisée par relais d’sciences en 2014.
HOPE&BIKE: voir la vidéo

 

POUR EN SAVOIR PLUS

Vidéo réalisée dans le cadre de l’action parité du laboratoire

Vidéos réalisées dans le cadre du projet européen H2020 FET OPEN ByAxon (2017-2020)

ALLEGRE Gilles – Maître de conférences à l’Université de Caen Normandie – IUT Grand Ouest Normandie, Département HSE (Hygiène, Sécurité, Environnement), Vire

BOUDART Bertrand – Professeur des universités à l’Université de Caen Normandie – ESIX, Cherbourg

CORDIER Christophe – Maître de conférences à l’Université de Caen Normandie – ESIX, Caen

CRETU Bogdan – Maître de conférences à l’ENSICAEN, HDR – Caen

DENOUAL Mathieu – Professeur des Universités à l’ENSICAEN – Caen

DESCAMPS Philippe – Professeur des Universités à l’ENSICAEN – Caen

DOLABDJIAN Christophe – Professeur des universités à l’Université de Caen Normandie – IUT Grand Ouest Normandie, Département Mesures Physiques, Caen

DUFAY Basile – Maître de conférences à l’Université de Caen Normandie – ESIX, Caen

FLAMENT Stéphane – Professeur des Universités à l’ENSICAEN – Caen

GASNIER Julien – Technicien à l’ENSICAEN – Caen

GUHEL Yannick – Professeur des Universités à l’Université de Caen Normandie – ESIX Cherbourg

GUILLET Bruno – Professeur des Universités à l’Université de Caen Normandie – UFR Sciences, Caen

GUNTHER Chantal – Maître de conférences à l’ENSICAEN – Caen

JOREL Corentin – Maître de conférences à l’Université de Caen Normandie – UFR Sciences, Caen

LAM CHOK SING Marc – Maître de conférences à l’ENSICAEN – Caen

LANGLOIS Pierre – Maître de conférences à l’Université de Caen Normandie – IUT Grand Ouest Normandie, Département Mesures Physiques, Caen

LEBARGY Sylvain – Ingénieur d’étude à l’Université de Caen Normandie – Caen

MARESCHAL Olivier – Maître de conférences à l’Université de Caen Normandie – IUT Grand Ouest Normandie, pôle d’Alençon

MECHIN Laurence – Directrice de recherche au CNRS – Caen

OUKAOUR Amrane – Maître de conférences à l’Université de Caen, HDR – IUT Grand Ouest Normandie, Département GEII (Génie Electrique & Informatique Industrielle), Cherbourg

PIERRON Victor – Ingénieur d’étude au CNRS – Caen

SAEZ Sébastien – Professeur des Universités à l’Université de Caen Normandie – ESIX, Caen

ROUTOURE Jean Marc – Professeur des Universités à l’Université de Caen Normandie – UFR Sciences, Caen

BECHARA Haddad – Doctorant ESITC (codirection GREYC 50%) – soutenance 2023

« Eco-pavés drainants pour lutter contre les ilots de chaleur urbain »

BLOND Jérémy – Post-doctorant de l’Université de Caen Normandie, 18 mois, sept. 2022-fév. 2024

« Composants innovants à base d’oxydes fonctionnels pour la détection de rayonnement »

CARIN Régis – Professeur émérite à l’Université de Caen Normandie

DELESTRE Benjamin – Doctorant CIFRE ESITC (codirection GREYC 50%) – soutenance 2023

« Etude de l’utilisation de fibres de lin pour réduire les effets de la dessication et de la fissuration dues aux retraits des betons horizontaux au jeune age »

QUINTEN Thomas – Doctorant ANR BOLOTERA – soutenance 2024

« Développement de détecteurs de rayonnement innovants à base d’oxydes fonctionnels pour l’infrarouge et le THz »

ROBBES Didier – Professeur émérite à l’Université de Caen Normandie

STRENAER Raphael – Doctorant Allocation ministérielle – soutenance 2023

« Détermination par spectroscopie Raman de la température d’échauffement en surface et au niveau des différentes couches de composants  hyperfréquences fonctionnant en modes continu et pulsé »

SOLIS Raul – Doctorant RIN 50%, co-direction internationale – soutenance 2024

« Tuning magnetic anisotropy for magnetoresistive sensors optimisation »

TAHIAT Abderrahim – Doctorant RIN 100% – soutenance 2025

« Etude de bruit basse fréquence à des températures cryogéniques dans des technologies état de l’art »

TARSI Gaia – Doctorant Allocation ministérielle – soutenance 2025

« Effect of strain on the magnetic and electrical properties of La2/3Sr1/3MnO3 thin films – application to MEMS »

Depuis juin 2020 :

HAAS Olivier – Allocation ministérielle – Thèse soutenue le 25 janvier 2022: « Développement de capteurs magnétiques à base de dispositifs « magnoniques » « 

CARVALHO DE ARAUJO Laryssa Mirelly – RIN doctorant 100 % – thèse soutenue le 17 décembre 2021: « Local control of strain in La0.7Sr0.3Mn03 (LSMO) thin films : application to MEMS »

ENGER Luiz – FET OPEN ByAxon – Thèse soutenue le 14 décembre 2021: « Anisotropic magnetoresistive sensor based on manganite oxide targeting biomedical application« 

COLSON Louis – EAMEA – Thèse soutenue le 7 janvier 2021: «  Conception et réalisation d’un dosimètre opérationnel pour la chirurgie interventionnelle assistée par radioscopie X  »

MBOGOL-TOUYE Achille – RIN doctorant 100 % – Thèse soutenue le 24 septembre 2021: « Contribution à la conception d’un électromètre dual des magnétomètres de type fluxgate »

Anciens doctorants (2015- mai 2020):

AUBER Romain – Thèse en codirection avec le LAC, soutenue le 10 décembre 2019: « Contribution à la reconnaissance d’activités à partir d’un objet connecté »

MARQUES NASCIMENTO Vanuza – Thèse soutenue le 12 décembre 2019: « Détecteurs de rayonnement (IR->THz) innovants à base d’oxydes fonctionnels« 

ESPER Alexandre – Thèse soutenue le 10 décembre 2019: « Etude et réductiοn des dérives en température aux basses fréquences des magnétοmètres à haute sensibilité à base de Μagnetο-Ιmpédance Géante (ΜΙG) : réduction des fluctuations l’offset en température

NAFAA Beya – Thèse en cotutelle internationale avec l’Université de Carthage (Tunisie), thèse soutenue le 18 décembre 2018: « Etude du bruit électrique basse fréquence dans des technologies CMOS avancées »

BOUDIER Dimitri – Thèse soutenue le 30 août 2018: « Etude des phénomènes de transport de porteurs et du bruit basse fréquence en fonction de la température dans les transistors FinFET et GAA NWFET sub-10 nm »

BROCERO Guillaume – Thèse CIFRE soutenue le 5 juillet 2018: « Comparaison de méthodes de caractérisation thermique de transistors de puissance hyperfréquence de la filière nitrure de gallium »

YANG May Tia – Thèse soutenue le 14 décembre 2017 : « Etude des performances en bruit de capteurs magnéto(élasto)électriques en mode non-linéaire »

CHALUVADI Sandeep Kumar – Thèse soutenue le 13 décembre 2017: « Influence of the epitaxial strain on magnetic anisotropy in LSMO thin films for spintronics applications »

DUMAZERT Jonathan – Thèse en codirection avec le CEA-Saclay soutenue le 17 novembre 2016: « Détection de rayonnements neutroniques à base de gadolinium »

PORTALIER Elodie – Thèse soutenue en 2016: « Etude du bruit à basse fréquence des magnétomètres GMI à haute sensibilité »

Anciens post-doctorants (depuis juin 2020):

LECHAUX Yoann – Post-Doctorant ANR BOLOTERA (mars 2021- janvier 2022), ATER UNICAEN 63e section (janv. – juil. 2022), Post-doctorant CNRS (sept. – dec. 2022)

Anciens ingénieurs en CDD (depuis 2020):

HAMARD Donovan – Ingénieur projet MAGELLAN (2020-2022)

ROBLIN Matthieu – Ingénieur projet ASSOCE (2020-2021), Ingénieur projet Magelan (2022)

Anciens post-doctorants (2015-mai 2020):

BHATTI Imtiaz Noor – Post-doctorant ByAxon (1er dec. 2019- 31 dec. 2020):  » Instrumentation upgrade of a magneto-optical Kerr effect microscope for the study of magnetoresistances based on La0.7Sr0.3MnO3 thin films »

CHALUVADI Sandeep Kumar, Post-doctorant ByAxon (Février 2018-Août 2018): « Démarrage et optimisation des conditions de dépôts de couches minces LSMO par PLD »

EL MAAOUI Houcem – Post-doctorant PROCOMIC (2019-2020)

LECHAUX Yoann – Post-Doctorant RIN EVOL_PELIICAEN (Fév. 2019-nov. 2019): « Advanced electrical characterization of functional oxide based devices »

LECHAUX Yoann – Post-Doctorant RIN PLACENANO (Déc. 2019-jan. 2021): « Identification de défauts dans les composants électroniques (diodes, capacités, transistors ) par des mesures par DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy) »

MINJ Albert – Post-doctorant RIN recherche EVOL_PELIICAEN (Mai-sept. 2018): « Advanced electrical characterization of functional oxide based devices »

ROUSSEAU Olivier – Post-doctorant ByAxon (Février 2017-Septembre 2018): « Low-field magnetoresistance in La0.7Sr0.3MnO3 thin film based devices »

RZIN Mehdi – Post-doctorant ANR LHOM (Dec. 2015-janv. 2017): « Electrical characterization of AlInN layers and High Electron Mobility Transistors (HEMT)« 

Anciens ingénieurs en CDD (2015-mai 2020):

CONSTANTIN Radu

ISSAOUI Marwen

DIETSCH Thomas

FRANTZ Francisco

PACARY Thomas

PIERRON Victor

Invités :

2022: Arturo Vera Garcia (IMDEA Madrid, Espagne), doctorant, 3 mois – financement partiel COST OPERA

2022: Moritz Nunnenkamp (University of Twente, Pays-Bas), doctorant, 1 semaine – financement COST OPERA

2019: Lubica Stuchlikova (Slovak University of Technology in Bratislava, Slovaquie), professeure, 1 mois – financement Université de Caen Normandie

2016: Joao Martino (Universidade de Sao Paulo, Brésil), professeur, 1 mois – financement Université de Caen Normandie

2015: Mario Eduardo de Barros Gomes e Nunes da Silva (Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Brésil), doctorant, 12 mois

ANR BOLOTERA (2021-2024)

Région Normandie – RIN recherche tremplin: ETHNOTEVE (2021 – 2023)

Région Normandie – RIN recherche Emergent: NanoLABinTEM (2021 – 2022)

Région Normandie – Projet maturation ASSOCE  (2020 – 2021)

Projet DGA MAGELLAN (2020 -2022)

H2020 FET OPEN : ByAxon (2017-2020)

Région Normandie et FEDER : PROCOMIC (2018-2021)

Région Normandie – RIN recherche : PLACENANO (2018-2021)

Région Normandie – RIN recherche : EVOL_PELIICAEN (2017-2019)

Région Normandie – Emergence : C2MTM (2016-2018)

ANR et FEDER : LHOM (2014-2017)

Membre du réseau européen COST OPERA – European Network for Innovative and Advanced Epitaxy, (2021-2025)

Membre associé du Labex GANEXT, laboratoire d’excellence (2020-2024), sur la thématique des nitrures d’éléments III (BAlInGaN) dont le représentant emblématique est GaN.

Membre du Centre français de fiabilité

Membre de NAE   et lauréat des pépites RTI 2019

Membre du GDR Oxyfun

Membre du GDR Meeticc

Membre du GDR Pulse

Membre du GDR Ondes

Membre du réseau RECITAL

Membre du réseau européen COST TO-BE – Towards Oxide-Based Electronics, (2014-2018)

Voir ci-dessous un aperçu de la salle blanche et de la chambre amagnétique

VIE D’ÉQUIPE

FAITS MARQUANTS

Lundi 1er janvier 2024: Arrivée de Tan Hoang Vu Nguyen, doctorant financé par l’ANR ASGEIR, dirigé par Bertrand Boudart sur le sujet: Etude des propriétés structurales, électriques et thermiques de films III-N épitaxiés sur substrat Silicium compliant pour applications DEL et transistor de puissance.

Lundi 11 décembre 2023: Arrivée de Fallou Gning, doctorant RIN100%, dirigié par BRuno Guillet, sur le sujet: Hétérostructures à base d’oxydes : caractérisations électriques avancées et applications.

Mercredi 1er octobre 2023: Arrivée de Luis Saluden, doctorant ENS Saclay, dirigé par Matthieu Denoual, sur le sujet: Contribution à l’hybridation de sources de champ électrique-magnétique et à leur contrôle. Mise en œuvre et applications.

Mercredi 1er octobre 2023: Arrivé de Tagi Tagiyev, doctorant PEPR SPIN, co-dirigé par Laurence Méchin et Stéphane Flament sur l’ajout de concentrateurs de fluw magnétiques à des capteurs AMR LSMO.

Jeudi 17 novembre 2022: Arrivée de Gaia Tarsi, doctorante Allocation Ministère, dirigée par Laurence Méchin sur le développement de MEMS à base de LSMO.

Lundi 3 octobre 2022: Arrivée de Abderrahim Tahiat, doctorant RIN 100%, dirigé par Bogdan Cretu sur le sujet: Etude de bruit à des températures cryogéniques dans des composants CMOS état de l’art.

Jeudi 1er septembre 2022: Arrivée de Arturo Vera Garcia, doctorant inscrit à Complutense Madrid et réalisant sa thèse à IMDEA Madrid, pour un séjour de 3 mois au GREYC. Il est partiellement financé par une bourse du réseau européen COST OPERA sur l’épitaxie (https://cost-opera.eu/about/) et par une bourse de son ED ou de son labo. Il va fabriquer et caractériser de nouveaux capteurs AMR LSMO dans le cadre de notre collaboration avec IMDEA suite à ByAxon.

Jeudi 1er septembre 2022: Arrivée de Raul Solis, doctorant RIN50 2021, inscrit à UNICAEN. codirigé par Stéphane Flament à Caen et par Paolo Perna de IMDEA Madrid. Il va poursuivre les travaux concernant l’optimisation des AMR LSMO.

Jeudi 1er septembre 2022: Arrivée de Jérémy Blond, post-doctorant financé sur un contrat post-doctoral UNICAEN 18 mois, sous la responsabilité de Bruno Guillet, sur le sujet des hétérostructures oxydes.

Printemps 2022: Plusieurs étudiants ont rejoint l’équipe pour leurs stages, Antoine Burnel, Mohcine El-Maazouzi, Luiz Saluden

Lundi 2 mai: Arrivée de Mathieu Roblin, ingénieur recruté pour 6 mois sur le projet de géolocalisation Magellan (DGA) en collaboration avec l’entreprise Starnav sous la responsabilité de Matthieu Denoual.

Lundi 24 janvier 2022: Arrivée de Yoann Lechaux, ATER 63e section, UNICAEN.

Samedi 1er janvier 2022: Arrivée de Philippe Descamps, professeur 63é section, ENSICAEN.

Vendredi 1er octobre 2021: Arrivée de Thomas Quinten, doctorant financé sur l’ANR BOLOTERA (2021-2024) sur le sujet « Développement de détecteurs de rayonnement innovants à base d’oxydes fonctionnels pour l’infrarouge et le THz » sous la direction de Bruno Guillet.

Mardi 11 mai 2021: Arrivée de Ayele Adama en stage 2A de l’ESIX encadrée par J.M. Routoure et C. Gunther jusqu’au 16 juillet.

Jeudi 1er avril 2021: Arrivée de Luis Saluden en stage M2 de l’ENS Paris-Saclay encadré par O. Mareschal à Alençon jusqu’au 30 juin.

Lundi 15 mars 2021: Arrivée de Matthieu Roblin, ingénieur de recherche en électronique recruté sur le projet ASSOCE (lauréat de l’appel à projet maturation normande) pour 10 mois sous la responsabilité de Didier Robbes.

Lundi 1er mars 2021: Arrivée de Yoann Lechaux, post-doctorant recruté sur le projet ANR BOLOTERA pour 1 an sous la responsabilité de Bruno Guillet.

Lundi 2 novembre 2020: Arrivée de Thomas Pacary, ingénieur d’étude en mécanique recruté sur le projet ASSOCE (lauréat de l’appel à projet maturation normande) pour 6 mois sous la responsabilité de Didier Robbes.

Jeudi 1er octobre 2020: Arrivée de Donovan Hamard, ingénieur recruté pour 2 ans sur le projet de géolocalisation Magellan (DGA) en collaboration avec l’entreprise Starnav sous la responsabilité de Matthieu Denoual.

Jeudi 1er octobre 2020: Arrivée de Raphael Strenaer, doctorant financé par une allocation établissement sur le sujet « Détermination par spectroscopie RAMAN de la température d’échauffement en surface et au niveau des différentes couches de composants hyperfréquences » sous la direction de Yannick Guhel.

Jeudi 1er octobre 2020: Arrivée de Amrane Oukaour, Maître de conférences 63e section, IUT Grand Ouest Normandie, pôle de Cherbourg en Cotentin.

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