MAGNÉTISME

Sans être exhaustif, ce chapitre présente les principales techniques utilisées pour étudier les propriétés magnétiques de la matière.

La méthode de base pour étudier les propriétés magnétiques macroscopiques d'un composé consiste à mesurer sa réponse magnétique (son aimantation) lorsqu'il est soumis à un champ magnétique dans des conditions données de température et de pression.

Dans la méthode dite d'extraction axiale, l'échantillon soumis à un champ homogène est déplacé entre deux bobinages de détection. La variation de flux alors induite dans ces bobines produit une force électromotrice dont la variation intégrée pendant tout le déplacement est proportionnelle au moment magnétique de l'échantillon.

Dans le magnétomètre développé par Simon Foner (1959), l'échantillon est soumis à un mouvement vibratoire à l'aide d'un dispositif analogue à celui d'un haut-parleur. Le signal alternatif, induit dans deux bobines placées de part et d'autre de l'échantillon, est amplifié et comparé au signal produit par un aimant de référence. Il en résulte un signal de sortie proportionnel au moment magnétique du matériau étudié.

Lorsqu'un échantillon magnétique est placé dans un champ magnétique inhomogène, il est soumis à une force proportionnelle à son moment magnétique. Les différentes techniques utilisant ce principe diffèrent par la méthode de mesure de cette force (balances de torsion ou de translation, etc.).

Ces mesures sont le plus souvent réalisées dans des champs statiques produits par des électro-aimants (jusqu'à 2 MA/m) ou, plus fréquemment, dans des bobines supraconductrices (H ≤ 12 MA/m) ou résistives (H < 25 MA/m). Des expériences peuvent être également réalisées dans des champs supérieurs produits de manière transitoire.

Il est possible de mesurer des moments magnétiques extrêmement faibles (10^-9 . Am²) avec un type de magnétomètre mettant à profit les propriétés supraconductrices de certains matériaux : il s'agit des squids, ou dispositifs supraconducteurs à interférences quan [...]