Paramagnétisme et ferromagnétisme

Nous utilisons chaque jour des aimants. Leur magnétisme a en fait une origine quantique. Il provient de l’arrangement des spins des atomes pour former un état ordonné.

Certains atomes possèdent un degré de liberté purement quantique, le spin, qui agit comme un petit aimant. A haute température, les spins sont désordonnés et les matériaux n’apparaissent pas magnétiques. Lorsqu’on abaisse la température, un changement d’état brutal a lieu correspondant à une mise en ordre des spins. Si tous les spins s’alignent dans la même direction, la matière devient spontanément aimantée et on parle d’état ferromagnétique. Les spins ne sont cependant pas complétement figés dans une direction ; le matériau est parcouru par des ondes magnétiques, les ondes de spins, qui abaissent l’aimantation d’un aimant quand on le chauffe.

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Bobine de champ magnétique intense au LNCMI (Grenoble)