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Questions sur le magnétisme

Posté par
EvDavid
14-06-20 à 14:03

Bonjour,

Je m'intéresse ces jours au magnétisme et j'aimerais poser certaines questions pour vérifier ce que j'ai lu et consolider aussi toutes ces nouvelles notions.

1) Pour les matériaux diamagnétiques, les atomes (ou les ions) eux même n'ont pas de moment magnétique n'est-ce pas ? C'est pour cela que la réponse d'un matériau diamagnétique à un champ magnétique extérieur est une réponse "négative" dans la mesure où le moment magnétique du matériau s'oppose au moment magnétique extérieur. Et l'intensité de l'aimantation est très faible parce que justement on n'a qu'un champ induit.

2) Pour les matériaux paramagnétiques, les atomes (ou les ions) présentent toujours un moment magnétique. Mais du fait de l'agitation thermique, les directions de ces moments s'annulent entre elles et c'est pour cela que le matériau n'a pas un moment magnétique dans sa globalité. Par contre lors d'une excitation extérieure, alors tous ces moments magnétiques "élémentaires" vont s'aligner dans le même sens. Et vu qu'il y a toujours l'effet de l'agitation thermique, on a la loi empirique dite de Curie : \chi =\frac{C}{T}\chi est la susceptibilité magnétique et C
la constante de Curie.

3) J'ai que pour certains métaux, il existe une aimantation faiblement positive et indépendante de la température qui est liée au caractère "libre" des électrons dans un métal. Et on appelle ça le paramagnétisme de Pauli. Et en fait, c'est expliqué par le fait que lors de l'application d'un champ magnétique extérieur \vec{H} alors les électrons de spin 1/2 voient leur énergie augmentée de \mu _{B}H
et les électrons de spin -1/2 voient leur énergie diminuée de \mu _{B}H et donc on va trouver une différence entre le nombre d'électrons alignés avec \vec{H} et ceux qui ne le sont pas et c'est ce qui crée cette aimantation supplémentaire et indépendante de la température.
Ce que je ne comprends pas. C'est déjà qu'il est dit que ce magnétisme dépend de la nature "libre" des électrons d'un métal alors que le raisonnement se base purement sur l'existence d'une différence entre des électrons de spin différents. Je dirais alors que cas se généralise à tous les matériaux paramagnétiques. Et deuxièmement, je ne vois pas pourquoi les électrons gagneraient ou perdrais \mu _{B}H car le raisonnement correct devrait être (à mon avis) : U=-\vec{M}\vec{H}=-(\gamma\vec{\Gamma}+\vec{M_{s}})\vec{H}
Avec \vec{\Gamma} le moment cinétique d'un électron (bien sûr il est quantifié...) et \vec{M_{s}} le moment magnétique de spin dont on a seulement la valeur de la projection sur l'axe de rotation.

J'espère que vous pourrez m'aider afin de mieux comprendre ces notions.

Merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Questions sur le magnétisme 14-06-20 à 14:27

Bonjour
Diamagnétisme et paramagnétisme diffèrent par l'existence ou non de moment magnétique permanent.
Plus de détails ici :

Posté par
EvDavid
re : Questions sur le magnétisme 16-06-20 à 20:17

Bonsoir,

Merci pour votre réponse. Ca m'a pris un peu de temps pour comprendre le diamagnétisme étudié avec la mécanique quantique mais c'est très intéressant. Merci pour ce lien.



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