Les fondements du magnétisme
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exeparcours 5/10/07 17:13 Page 9 Fondements du magnétisme et spintronique Centre de Saclay Les fondements du magnétisme Le magnétisme des matériaux provient de courants électriques existant en leur sein. A l'échelle atomique… Les courants à l'origine du magnétisme résultent de deux phénomènes : • le mouvement des électrons autour du noyau ou mouvement orbital. • le mouvement de rotation des électrons autour d'eux-mêmes ou mouvement de spin. Aimantation associée au mouvement orbital Aimantation associée au mouvement de spin L’électron tourne sur lui-même : c’est le mouvement de spin. L’électron tourne autour du noyau : c’est le mouvement orbital. + Le mouvement des électrons, qu'il soit de rotation ou de spin, peut être assimilé à une boucle de courant. Celle-ci donne naissance à une aimantation (ou moment magnétique). Plusieurs sortes d’aimantation à l'échelle macroscopique… Soumis à un champ magnétique extérieur, un matériau peut se comporter de différentes façons. • Le champ induit au sein du matériau une aimantation très faible qui s'oppose au champ appliqué. C'est le diamagnétisme. • Le champ induit une aimantation faible qui, cette fois, le renforce. Comme dans le cas précédent, l'aimantation disparaît en l'absence de champ. C'est le paramagnétisme. Champ magnétique ferro antiferro • Plus rarement, le matériau conserve une aimantation une fois le champ magnétique coupé. Cette persistance s'explique par une interaction puissante entre les moments magnétiques issus des boucles de courant atomiques. C'est le ferromagnétisme. Il existe des formes d'aimantation qui lui sont apparentées comme l'antiferromagnétisme ou le ferrimagnétisme. ferri Quels sont les éléments porteurs de magnétisme ? Seuls quelques éléments comme le chrome, le manganèse, le fer, le nickel ou le cobalt peuvent être utilisés comme aimant, capteur magnétique, tête de lecture ou mémoire magnétique.
