Rappels de magnétostatique
Physique des matériaux magnétiques

1 - Rappels de magnétostatique

• 1.1 - Propriétés des courants électriques : champ d’induction
  Tableau 1 Tableau 2
• 1.2 - Cas de la boucle de courant : moment magnétique
• 1.3 - Polarisation magnétique
  Tableau 3
• 1.4 - Calcul de B créé par le volume aimanté : représentation ampérienne
• 1.5 - Dipôle magnétique et champ d’excitation H
  Figure 1 - Représentations ampérienne et coulombienne du moment magnétique Tableau 4
• 1.6 - Calcul de H créé par le volume aimanté : représentation coulombienne
  Figure 2 - Représentation des lignes de champ d’induction associées à la spire (à droite) et des lignes de champ d’excitation associées au dipôle (à gauche) Figure 3 - Calcul de l’énergie d’aimantation sur le cas particulier d’un tore magnétique isotrope
• 1.7 - Considérations énergétiques

2 - Magnétisme à l’échelle atomique

• 2.1 - Origine du moment magnétique atomique
• 2.2 - Magnétisme des atomes liés
  Tableau 5 Tableau 6 Tableau 7

3 - Phénoménologie du magnétisme des matériaux à l’échelle microscopique

• 3.1 - Diamagnétisme
• 3.2 - Paramagnétisme des atomes libres
  Figure 4 - Illustration du mécanisme associé au diamagnétisme Figure 5 - Évolution de la polarisation avec la température dans le cas d’une substance paramagnétique Tableau 8 Tableau 9
• 3.3 - Ferromagnétisme
  Figure 6 - Variation de l’intégrale d’échange en fonction de la distance D entre couches magnétiques de deux atomes ou de deux ions voisins Figure 7 - Détermination de la polarisation spontanée dans un ferromagnétique Figure 8 - Évolution de la polarisation spontanée avec la température dans le cas du nickel ( J 0 = 0,64 T, T c = 631 K)
• 3.4 - Antiferromagnétisme
  Figure 9 - Illustration synthétique du comportement thermique des ferromagnétiques Figure 10 - Réseaux antiferromagnétiques dont les atomes proches voisins présentent des moments antiparallèles Tableau 10 Tableau 11
• 3.5 - Ferrimagnétisme
  Figure 11 - llustration de la diversité des comportements thermique des ferrimagnétiques
• 3.6 - Anisotropie magnétocristalline
  Figure 12 - Représentation polaire de la densité d’énergie d’anisotropie magnétocristalline pour une symétrie cubique réalisant K 2 = 0, pour une direction d’aimantation contenue dans le plan des trois directions principales Figure 13 - Repérage des directions dans une symétrie hexagonale
• 3.7 - Magnétostriction et énergie magnétoélastique
  Figure 14 - Illustration de l’effet de la température sur la désorientation des moments magnétiques et conséquences sur l’anisotropie Figure 15 - Comportement thermique de l’anisotropie pour le fer, le nickel et le cobalt Figure 16 - Évolution de la variation de volume spontanée en fonction de la température pour le nickel Figure 17 - Définition des variables d’espace utilisées pour caractériser les interactions entre deux atomes magnétique dans le formalisme des paires Tableau 12 Tableau 13