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Grandeur caractéristique d'un corps à l'origine d'un champ magnétique. L'aimantation est la manifestation des différents types de magnétisme.
Elle a pour origine l'existence d'une densité de moments magnétiques microscopiques portés par les électrons au sein de la matière (courants ampériens imaginés par Ampère : voir magnéton de Bohr)).
On distingue l'aimantation permanente (aimant) de l'aimantation induite, provoquée par un champ magnétique extérieur ou un courant (induction, électroaimant).
L'intensité d'aimantation est reliée au champ magnétique B et à son excitation H par la relation : B = μo (H+M) , où μo est la perméabilité du vide, multipliée par une perméabilité relative dans un milieu (équations de Maxwell-AmpèreAmpère).
Nature et types d'aimantation
L'aimantation se manifeste de deux manières principales : permanente et induite. La première est naturellement présente dans les matériaux ferromagnétiquesferromagnétiques comme le ferfer, le nickelnickel ou le cobaltcobalt, qui conservent une aimantation en l'absence de champ magnétique externe. Celle-ci peut être intensifiée par des processus comme le chauffage ou l'applicationapplication d'un champ magnétique externe, suivi d'un refroidissement contrôlé.
L'aimantation induite, en revanche, se produit quand un matériaumatériau qui n'est pas naturellement magnétique devient magnétisé sous l'influence d'un champ externe. Cette propriété est cruciale dans les applications telles que la transformation de l'énergieénergie électrique en énergie mécanique via les moteurs électriques, ou la détection de métauxmétaux.
Importance des moments magnétiques microscopiques
Les moments magnétiques au niveau microscopique sont dus principalement aux électrons et leurs spinsspins. Chaque électron dans un atomeatome possède un moment magnétique qui peut être aligné avec ceux des électrons voisins sous certaines conditions, créant ainsi une puissance magnétique plus forte à l'échelle macroscopique. Ce phénomène est modélisé par le magnéton de Bohrmagnéton de Bohr, qui quantifie le moment magnétique de l'électron en fonction de son spin et de son orbiteorbite.
Applications pratiques de l'aimantation
L'aimantation trouve des applications diverses dans de nombreux domaines technologiques. En médecine, par exemple, l'IRM (Imagerie par Résonance MagnétiqueImagerie par Résonance Magnétique) utilise des champs magnétiques puissants pour créer des images détaillées de l'intérieur du corps humain. Dans le secteur de l'ingénierie, les matériaux magnétiques jouent un rôle crucial dans la conception de moteurs, de générateursgénérateurs et de transformateurstransformateurs électriques. En outre, l'industrie de l'enregistrement magnétique pour le stockage des données utilise également l'aimantation pour enregistrer et récupérer des informations numériquesnumériques.
Ces phénomènes peuvent être approfondis via des sources additionnelles détaillant l'aimantation et ses implications. Une exemple pertinente se trouve sur le site d'archive de pré-publications scientifiques, arXivarXiv, avec une étude approfondie sur l'aimantation et ses effets à différentes échelles. Pour plus d'informations, vous pouvez accéder à l'étude ici : exploration approfondie de l'aimantation.
