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Séance de cours

Anisotropie et aimants durs : problèmes et solutions

Dans cours

MSE-432: Introduction to magnetic materials in modern technologies

Interactive course addressing bulk and thin-film magnetic materials that provide application-specific functionalities in different modern technologies such as e.g. wind energy harvesting, electric article surveillance, spintronics, sensing, and data storag ...

Description

Cette séance de cours porte sur le concept d'anisotropie dans les matériaux ferromagnétiques, sur l'anisotropie uniaxiale, la densité énergétique et la stabilisation des vecteurs d'aimantation. Il explore également la superposition de deux anisotropies orthogonales uniaxiales et leurs effets sur les matériaux magnétiques.

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Enseignant·e

Dirk Grundler

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (31)

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.

Aimant

Un aimant permanent, ou simplement aimant dans le langage courant, est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, c’est-à-dire dont l'aimantation rémanente et le champ coercitif sont grands (voir ci-dessous). Cela lui donne des propriétés particulières liées à l'existence du champ magnétique, comme celle d'exercer une force d'attraction sur tout matériau ferromagnétique. Le mot aimant est, comme le mot diamant, dérivé du grec ancien ἀδάμας, adámas (« fer particulièrement dur ou diamant »), apparenté à l'adjectif ἀδάμαστος, adámastos, (« indomptable »), en raison de la dureté de la pierre d'aimant.

Anisotropie magnétique

Une anisotropie magnétique est présente lorsque les propriétés magnétiques d'un système sont orientées selon des axes privilégiés. C'est le cas dans les matériaux ferromagnétiques, où l’aimantation suit des directions privilégiées appelées axes de facile aimantation. Dans les matériaux cristallins, il existe des directions selon lesquelles il est facile d'aimanter le cristal (axes faciles), et des directions de difficile aimantation, on parle d'anisotropie magnéto-cristalline.

Magnetocrystalline anisotropy

In physics, a ferromagnetic material is said to have magnetocrystalline anisotropy if it takes more energy to magnetize it in certain directions than in others. These directions are usually related to the principal axes of its crystal lattice. It is a special case of magnetic anisotropy. In other words, the excess energy required to magnetize a specimen in a particular direction over that required to magnetize it along the easy direction is called crystalline anisotropy energy.

Champ coercitif

En science des matériaux, le champ coercitif d'un matériau ferromagnétique désigne l'intensité du champ magnétique qu'il est nécessaire d'appliquer à un matériau ayant initialement atteint son aimantation à saturation, pour annuler l'aimantation du matériau. Le champ coercitif est usuellement noté ou . Lorsque le champ coercitif d'un ferromagnétique est très élevé, le matériau est qualifié de dur.

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Séances de cours associées (33)

Science des matériaux des matériaux magnétiques

Couvre la science des matériaux des matériaux magnétiques, en mettant l'accent sur les propriétés, les concepts et l'optimisation pour les applications fonctionnelles.

Anisotropie magnétique: principes fondamentaux et applications

Explore l'énergie d'anisotropie magnétique, les moments orbitaux, l'aimantation des bits, le superparamagnétisme et l'ingénierie à l'échelle atomique dans les nanostructures.

Magnétisme: Matériaux et domaines

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

Propriétés magnétiques : Matériaux et aimantation

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

Ferromagnétisme : propriétés magnétiques

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Magnetocrystalline anisotropy

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