Séance de cours

Aimants durs: de l'application à la microstructure

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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 couvre la classification et les applications des aimants durs, y compris des exemples tels que l'imagerie par résonance magnétique et les moteurs. Il traite également des qualités et des compositions des aimants durs, tels que les alliages de terres rares et certains aciers. En outre, la séance de cours explore les stratégies de la science des matériaux pour atteindre un comportement magnétique dur grâce au contrôle de la microstructure et aux processus de fabrication impliqués dans la production d'aimants durs.

Enseignant·e

Dirk Grundler

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (20)

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.

Aimant aux terres rares

Les aimants permanents faisant appel aux terres rares utilisent une grande partie de l'exploitation minière de terres rares qui sont au cœur d'une compétition économique mondiale. Les aimants permanents représentent 20 % du volume et 72 % de la valeur des différentes utilisations des terres rares en 2018. Les terres rares permettent la miniaturisation d’aimants très performants, ce qui en multiplie les applications.

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.

Ferrite (céramique ferromagnétique)

vignette|300x300px|« Perles » de ferrite utilisées pour réduire les parasites électromagnétiques sur des câbles. vignette|Quelques circuits magnétiques en ferrite utilisés dans les transformateurs et les inductances. Le ferrite est une céramique ferromagnétique obtenue par moulage à forte pression et à haute température (>) à partir d’oxyde de fer(III) Fe2O3XO (où X : manganèse, zinc, cobalt, nickel). Il est très utilisé en électronique et permet de mettre en œuvre des applications diverses et variées grâce à ses propriétés.

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.

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Aimant

Aimant aux terres rares

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Ferrite (céramique ferromagnétique)

Magnetic domain

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