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Nanomagnétisme : Structures magnétiques et interactions

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Description

Cette séance de cours sur le nanomagnétisme couvre les concepts fondamentaux du magnétisme, y compris les sources magnétiques, les champs magnétiques, les domaines magnétiques et les contributions énergétiques. Il s'inscrit dans les types de magnétisme tels que le paramagnétisme, le ferromagnétique, l'antiferromagnétique et le ferrimagnetisme, expliquant leurs caractéristiques et leurs comportements. La séance de cours explore également des techniques permettant d'étudier les structures magnétiques à l'échelle nanométrique, comme l'effet Kerr magnéto-optique, la microscopie électronique à transmission de Lorentz et la microscopie à balayage à balayage polarisé par spin. De plus, il traite de l'influence de l'aimantisation de pointe sur le signal magnétique en microscopie à force magnétique et de l'étalonnage des bouts MFM pour les mesures quantitatives des structures magnétiques comme les skyrmions.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (32)

Magnetic domain

A magnetic domain is a region within a magnetic material in which the magnetization is in a uniform direction. This means that the individual magnetic moments of the atoms are aligned with one another and they point in the same direction. When cooled below a temperature called the Curie temperature, the magnetization of a piece of ferromagnetic material spontaneously divides into many small regions called magnetic domains. The magnetization within each domain points in a uniform direction, but the magnetization of different domains may point in different directions.

Ferromagnétisme

Le ferromagnétisme est le mécanisme fondamental par lequel certains matériaux (fer, cobalt, nickel...) sont attirés par des aimants ou forment des aimants permanents. On distingue en physique différents types de magnétismes. Le ferromagnétisme (qui inclut le ferrimagnétisme) se trouve être celui à l’origine des champs magnétiques les plus importants : c’est celui qui crée des forces suffisamment importantes pour être senties et qui est responsable du phénomène bien connu de magnétisme dans les aimants de la vie quotidienne.

Single domain (magnetic)

In magnetism, single domain refers to the state of a ferromagnet (in the broader meaning of the term that includes ferrimagnetism) in which the magnetization does not vary across the magnet. A magnetic particle that stays in a single domain state for all magnetic fields is called a single domain particle (but other definitions are possible; see below). Such particles are very small (generally below a micrometre in diameter). They are also very important in a lot of applications because they have a high coercivity.

Saturation (magnetic)

Seen in some magnetic materials, saturation is the state reached when an increase in applied external magnetic field H cannot increase the magnetization of the material further, so the total magnetic flux density B more or less levels off. (Though, magnetization continues to increase very slowly with the field due to paramagnetism.) Saturation is a characteristic of ferromagnetic and ferrimagnetic materials, such as iron, nickel, cobalt and their alloys. Different ferromagnetic materials have different saturation levels.

Antiferromagnétisme

L'antiferromagnétisme est une propriété de certains milieux magnétiques prédite par Louis Néelen 1936. Contrairement aux matériaux ferromagnétiques, dans les matériaux antiferromagnétiques, l’interaction d’échange entre les atomes voisins favorise un alignement antiparallèle des moments magnétiques atomiques. Dans l'état fondamental, les moments magnétiques moyens sur les sous-réseaux distincts peuvent être non-nuls mais se compenser à l'échelle macroscopique. L'aimantation totale du matériau est alors nulle.

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Séances de cours associées (64)

Magnétisme: Matériaux et domaines

Explore l'induction, les équations de Maxwell, les matériaux magnétiques, l'électromagnétisme et les cycles d'hystérésis chez les ferromagnétiques.

Interactions magnétiques : ferromagnétisme et échange

Couvre le ferromagnétisme, l'antiferromagnétisme et le paramagnétisme, expliquant les interactions d'échange et les domaines magnétiques.

Propriétés magnétiques : Matériaux et aimantation

Explore les propriétés magnétiques des matériaux, les types de magnétisme et les courbes d'hystérésis.

Interaction d'échange: Concepts de base

Couvre les concepts de base de l'interaction d'échange dans les matériaux magnétiques, y compris la discrimination entre les différents matériaux magnétiques et les températures critiques.

Magnétisme : Types et susceptibilité

Explore les types de magnétisme, la susceptibilité et le comportement du domaine magnétique à différentes températures.

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Concepts associés (32)

Magnetic domain

Ferromagnétisme

Single domain (magnetic)

Saturation (magnetic)

Antiferromagnétisme

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