Ferrimagnétisme

Le ferrimagnétisme est une propriété magnétique de certains corps solides. Le ferrimagnétisme correspond à un arrangement partiellement anti-parallèle des moments magnétiques.



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Électromagnétisme - Magnétisme - Physique de la matière condensée - Physique quantique

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Illustration du ferrimagnétisme

Le ferrimagnétisme est une propriété magnétique de certains corps solides. Le ferrimagnétisme correspond à un arrangement partiellement anti-parallèle des moments magnétiques[1]. En présence d'un champ magnétique, même à 0 K, il subsiste une aimantation spontanée. Il se distingue par conséquent à la fois de l'antiferromagnétisme, pour lequel le moment magnétique résultant est nul en dessous d'une température nommée température de Néel[2] et du ferromagnétisme dont l'arrangement parallèle des moments magnétiques implique une susceptibilité magnétique plus élevée[3]. Le nom de cette propriété est tirée de celle des ferrites. Son explication théorique nécessite la prise en compte de l'interaction d'échange entre moments magnétiques voisins.

En l'absence de champ magnétique

Comme pour l'antiferromagnétisme, les moments magnétiques des ions du cristal s'alignent antiparallèlement à l'intérieur d'un petit domaine, le domaine de Weiss. Cependant les moments magnétiques opposés sont inégaux et ne se compensent pas complètement. On trouve alors un moment magnétique dans chaque domaine. À l'échelle du cristal, on n'observe aucun moment magnétique résultant, dans la mesure où les domaines de Weiss sont dirigés dans l'ensemble des directions.

En présence de champ magnétique

Quand on ajoute un champ magnétique externe, les moments magnétiques ont tendance à s'aligner alors dans la direction du champ magnétique. Comme pour les matériaux ferromagnétiques, les matériaux ferrimagnétiques ont une magnétisation spontanée en dessous de la température de Curie, et deviennent paramagnétiques au dessus de cette température.

Notes et réferences
  1. Charles Kittel (trad.  Nathalie Bardou, Évelyne Kolb), Physique de l'état solide (Solid state physics), 1998 [détail des éditions] , page 412-413
  2. Charles Kittel (trad.  Nathalie Bardou, Évelyne Kolb), Physique de l'état solide (Solid state physics), 1998 [détail des éditions] , page 416
  3. Élie Lévy, Dictionnaire de Physique, PUF, page 327

Bibliographie

  • L. P. Lévy, Magnétisme et Supraconductivité (EDP Sciences)
  • Neil W. Ashcroft, N. David Mermin, Physique des solides [détail des éditions]

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