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Matériaux magnétiques : aspects et applications importants

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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 les concepts fondamentaux des matériaux magnétiques, y compris l'ordre magnétique, l'interaction électrostatique, les effets isotopiques et le principe d'exclusion de Pauli. Il traite également des valeurs pertinentes telles que le champ coercitif, l'aimantation à saturation et la température de Curie, ainsi que de l'histoire des champs coercitifs dans différents matériaux. L'instructeur souligne l'importance de ces concepts dans les technologies modernes, des petits appareils comme les écouteurs aux applications à grande échelle comme les électroaimants et les étoiles à neutrons.

Enseignant·e

Dirk Grundler

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (32)

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.

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.

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.

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.

Température de Curie

La température de Curie (ou point de Curie) d'un matériau ferromagnétique ou ferrimagnétique est la température T à laquelle le matériau perd son aimantation permanente. Le matériau devient alors paramagnétique. Ce phénomène a été découvert par le physicien français Pierre Curie en 1895. L’aimantation permanente est causée par l’alignement des moments magnétiques. La susceptibilité magnétique au-dessus de la température de Curie peut alors être calculée à partir de la loi de Curie-Weiss, qui dérive de la loi de Curie.

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Aimant

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Magnetic domain

Température de Curie

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