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Les domaines magnétiques

Abstract: 2014 A review is presented of the various kinds of energies occurring to determine the arrangement of the localised magnetic moments : the exchange energy, the magnetostatic energy, the magnetocrystalline anisotropy, the magnetoelastic effects, and the coupling energy with lattice defects. Then it results that any ferromagnetic sample divides itself spontaneously in domains of uniform magnetization with the object of decreasing the total energy of the moments system, two adjacent domains being separated by a transition region called a wall. We examine the main technics used to observe the domains and the effects of the general configuration on the magnetization processes. REVUE DE PHYSIQUE APPLIQUEE TOME 9, SEPTEMBRE 1974, PAGE Introduction. Pour analyser le comportement d’un bon nombre de materiaux magnetiques, il est souvent utile et parfois indispensable de tenir compte de l’existence des domaines magnetiques. L’expose qui suit, destine a un public de non-specialistes, se limite aux aspects consideres comme classiques. On essaie d’expliquer, le plus simplement possible, pourquoi il y a des domaines magnetiques et comment cette structure, a une echelle intermediaire entre l’echelle atomique et l’echelle macroscopique, rend compte des aspects parmi les plus originaux du comportement des materiaux magnetiques. 1. Le modele microscopique. A l’echelle atomique on peut concevoir un solide ferroou ferrimagnetique comme un assemblage regulier de moments magnetiques localises, c’est-a-dire attaches a chacun des atomes ou des ions qui composent le cristal, et caracteristiques de sa structure electronique. Toutes les influences exterieures, un champ magnetique applique par exemple, ou encore l’agitation thermique, n’entrainant que des modifications negligeables de la structure electronique ne peuvent que provoquer des rotations des moments. Toutes les proprietes d’un cristal, l’aimantation a saturation, l’hysteresis, l’aimantation remanente ne sont que le reflet des rotations des N moments atomiques qui le composent. Avec un tel modele on se trouve alors devant un probleme a 2 N degres de liberte. 2. Les differentes especes d’energie. Pour comprendre comment s’orientent les moments atomiques, il faut commencer par recenser toutes les energies mises en jeu dans un tel systeme. Nous allons suivre un expose propose initialement par C. Kittel [1]. Par ordre d’importance decroissante, on trouve : Z .1 L’INTERACTION D’ECHANGE RESPONSABLE DU FERROOU DU FERRIMAGNETISME. Deux moments magnetiques voisins tendent a s’aligner soit parallelement dans un ferromagnetique, soit antiparallelement dans un antiferromagnetique. S’il n’y avait en jeu que ce type d’interaction on observerait un alignement parfait des N moments qui composent le cristal et le moment resultant serait en permanence le moment a