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Concept
Anisotropie magnétique
Résumé
Une anisotropie magnétique est présente lorsque les propriétés magnétiques d'un système sont orientées selon des axes privilégiés. C'est le cas dans les matériaux ferromagnétiques, où l’aimantation suit des directions privilégiées appelées axes de facile aimantation.
Dans les matériaux cristallins, il existe des directions selon lesquelles il est facile d'aimanter le cristal (axes faciles), et des directions de difficile aimantation, on parle d'anisotropie magnéto-cristalline. De même, l'interaction dipolaire entre tous les moments magnétiques locaux d'un matériau en couche mince induit généralement un axe d’aimantation facile et un axe difficile.
À ceci s'ajoutent des effets magnéto-élastiques où l’aimantation est modifiée lors d'une déformation mécanique du système. De plus, l'anisotropie magnétique varie avec la température dans pratiquement tous les matériaux . En général l'anisotropie s'affaiblit quand on augmente la température, avec une décroissance souvent plus rapide que celle de l'aimantation spontanée .
L'énergie anisotrope ou énergie magnéto-cristalline existe dans les cristaux ferromagnétiques, forçant l'aimantation à suivre certains axes cristallographiques, appelés axes de facile aimantation.
Le terme principal de cette énergie s'écrit: où θ est l'angle entre le vecteur aimantation et l'axe de facile aimantation et Ku est la constante d'anisotropie, mesurée en J.m-3.
Les valeurs d'énergie varient typiquement entre 1 J.m-3 et 10 MJ.m-3.
Des chercheurs mesurent en laboratoire la fabrique magnétique des matériaux géologiques.
Le but de cette mesure est de caractériser l'état de déformation finie de roches ayant subi des régimes de contraintes naturelles, souvent invisibles à l'œil nu.
Les massifs, les plutons de granites et même les formations sédimentaires étudiés sont surtout à l'extérieur des chaînes de montagnes.
La fabrique magnétique permet dans ces différentes zones de retrouver les marqueurs de la déformation quasiment invisibles à l'affleurement : étude de la déformation interne des roches.
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