Physique des matériaux magnétiques

Ce dossier constitue la première partie d’un exposé général des notions et concepts concernant le magnétisme et les propriétés magnétiques des matériaux . Une présentation pragmatique des différentes notions de bases utiles permet d’appréhender les propriétés essentielles aux différentes échelles, depuis l’échelle de l’atome jusqu’à l’échelle macroscopique .

Une première partie est consacrée aux rappels de magnétostatique et à la notion de polarisation magnétique et de ses relations avec le champ d’excitation et le champ d’induction magnétiques. Sont présentées ensuite les propriétés magnétiques de l’atome à l’état libre et lié et sont introduites les notions de couplage spin-orbite et de champ cristallin, interactions fondamentales au niveau des propriétés d’usage qui détermineront les deux grandes familles que sont les matériaux doux et durs. Les aspects théoriques les plus ardus (concernant, par exemple, le magnétisme itinérant caractéristique des alliages métalliques) ont été volontairement laissés de côté.

Une présentation phénoménologique des comportements magnétiques principaux caractéristiques de l’échelle microscopique, les différents termes d’énergies caractéristiques de l’état ferromagnétique et des comportements associés et les propriétés magnétoélastiques font l’objet de la dernière partie.

Un deuxième dossier [D 2 081] complète ce premier exposé en présentant les propriétés magnétiques à l’échelle des domaines magnétiques de Weiss et les principales notions et propriétés de l’aimantation à l’échelle macroscopique.