Les fondements du magnétisme

Centre de Saclay
du magnétisme
Le magnétisme des matériaux provient de courants
électriques existant en leur sein.
•le mouvement des électrons
autour du noyau ou mouvement
orbital.
•le mouvement de rotation des
électrons autour d'eux-mêmes ou
mouvement de spin.
L’électron
tourne sur
lui-même :
c’est le
mouvement
de spin.
Aimantation associée
au mouvement de spin
Aimantation associée
au mouvement orbital
+
-
L’électron tourne autour
du noyau : c’est le mouvement
orbital.
Les fondements
ferro antiferro
ferri
Champ
magnétique
•Plus rarement, le matériau conserve une aimantation
une fois le champ magnétique coupé. Cette persis-
tance 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.
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.
Fondements du magnétisme
et spintronique
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).
A l'échelle atomique…
Les courants à l'origine du magnétisme résultent de deux phénomènes :
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.
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