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La capacité à cartographier le champ magnétique à l´échelle nanométrique serait un atout crucial non seulement pour l´étude des matériaux magnétiques et de certains phénomènes de la matière condensée, mais aussi pour des études fondamentales en biologie. Ce travail décrit la réalisation d´un microscope de champ magnétique d´un genre nouveau, qui promet une résolution spatiale ultime de quelques nanomètres. Ce microscope est basé sur le défaut azote-lacune du diamant, dont les propriétés quantiques peuvent être exploitées pour en faire un magnétomètre ultrasensible et de taille atomique. Le microscope sera ensuite appliqué à l´étude de parois de domaine dans des couches ferromagnétiques ultraminces, qui sont des objets magnétiques prometteurs pour la réalisation de nouvelles mémoires magnétiques à basse consommation d´énergie. Enfin, nous verrons que le défaut azote-lacune peut également servir à détecter le bruit magnétique produit par par des molécules paramagnétiques, ouvrant ainsi de nouvelles opportunités en biologie pour l´étude de processus cellulaires.

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