Séance de cours

Techniques expérimentales : magnétomètres à induction

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Dans cours

PHYS-491: Magnetism in materials

The lectures will provide an introduction to magnetism in materials, covering fundamentals of spin and orbital degrees of freedom, interactions between moments and some typical ordering patterns. Selected experimental techniques and their application in cu ...

Description

Cette séance de cours couvre l'utilisation de magnétomètres à base de cuivre pour mesurer l'aimantation et la susceptibilité. Il explique le besoin de changements de flux dynamiques, le concept de gradiomètres de premier ordre et les avantages de différentes configurations pour détecter la tension induite. La séance de cours traite également de la configuration d'un magnétomètre dans un laboratoire, y compris l'utilisation de bobines de cuivre et d'un porte-échantillon pour mesurer la magnétisation avec une sensibilité élevée.

Enseignant·e

Ivica Zivkovic

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Berna Esmer A co-dirigé les thèses EPFL de Virgile Favre, Bhushan Hegde, Yikai Yang Cours Magnetism in materials PHYS-491 Ce cours introduit au magnétisme dans les matériaux, couvrant les principes fondamentaux des degrés de liberté de spin et d'orbite, les interactions entre les moments et certains modèles d'ordre typiques. Des techniques expérimentales et leur application dans la recherche actuelle sont présentées.

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Concepts associés (11)

Magnétomètre

Un magnétomètre est un appareil qui sert à mesurer selon les cas l'intensité ou la direction d’un champ magnétique, ou l'aimantation d'un échantillon. Il repose sur un élément sensible au champ magnétique : le capteur de champ magnétique qui, lorsqu'il est associé à un dispositif électronique, permet d'extraire la mesure du champ magnétique. Il en existe différents types, basés sur des principes physiques différents. Les magnétomètres sont principalement utilisés dans le cadre d’études géologiques et la détection d’anomalies magnétiques ou d’objets ferreux.

Aimantation

Dans la langue courante, l'aimantation d'un objet est le fait qu'il soit aimanté ou bien le processus par lequel il le devient. En physique, l'aimantation est de plus, et surtout, une grandeur vectorielle qui caractérise à l'échelle macroscopique l'orientation et l'intensité de son aimantation au premier des deux sens précédents. Elle a comme origine les courants microscopiques résultant du mouvement des électrons dans l'atome (moment magnétique orbital des électrons), ainsi que le moment magnétique de spin des électrons ou des noyaux atomiques.

Proton magnetometer

A proton magnetometer, also known as a proton precession magnetometer (PPM), uses the principle of Earth's field nuclear magnetic resonance (EFNMR) to measure very small variations in the Earth's magnetic field, allowing ferrous objects on land and at sea to be detected. It is used in land-based archaeology to map the positions of demolished walls and buildings, and at sea to locate wrecked ships, sometimes for recreational diving. PPMs were once widely used in mineral exploration.

Susceptibilité magnétique

La susceptibilité magnétique désigne une propriété d'un matériau qui caractérise la faculté de celui-ci à s'aimanter sous l'effet d'une excitation magnétique émise par un champ. C'est une grandeur sans dimension qu'on note en général par le symbole , ou simplement s'il n'y a pas d'ambiguïté avec la susceptibilité électrique dans le texte. Tout matériau est composé au niveau microscopique d'atomes liés ensemble, chacun de ces atomes pouvant être vu comme un aimant élémentaire si l'on ne s'intéresse qu'aux propriétés magnétiques.

Magsat

Magsat (Magnetic field satellite), également désigné sous l'appellation AEM 3 (Applications Explorer Mission 3) ou Explorer 61, est un petit satellite scientifique lancé en 1979 qui a effectué la première mesure globale et détaillée du champ magnétique terrestre. Le satellite développé par la NASA et l'USGS (Institut d'études géologiques des États-Unis) est la première d'une série de trois missions du programme Explorer. La charge utile est constituée d'un magnétomètre vectoriel, qui mesure les trois composantes du champ, et d’un magnétomètre scalaire absolu.

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