Êtes-vous un étudiant de l'EPFL à la recherche d'un projet de semestre?
Travaillez avec nous sur des projets en science des données et en visualisation, et déployez votre projet sous forme d'application sur Graph Search.
Concept
Loi de Curie
Résumé
En physique du solide, la loi de Curie énonce que la susceptibilité magnétique d'un matériau paramagnétique est inversement proportionnelle à la température . On l'écrit :
où est une constante parfois appelée constante de Curie.
Cette loi doit son nom à Pierre Curie qui l'a découverte expérimentalement à la fin du .
Cette loi peut être démontrée par la physique statistique en considérant un système composé d'un grand nombre de moments magnétiques indépendants pouvant s'orienter parallèlement ou antiparallèlement à un champ magnétique appliqué . On retrouve alors la loi de Curie dans la limite où l'énergie magnétique des particules reste très inférieure à l'énergie d'agitation thermique , où est la constante de Boltzmann.
Un modèle simple de matériau paramagnétique définit les particules qui le composent. Chaque particule possède un moment magnétique . L'énergie associée à ce moment magnétique dans un champ magnétique est donnée par :
Pour simplifier les calculs, on considère le matériau paramagnétique a 2 états, c’est-à-dire que chaque particule va aligner son moment magnétique avec le champ magnétique, dans le même sens ou en s'y opposant. Les autres orientations ne sont pas prises en compte. La particule a donc 2 énergies possibles
et
Avec cette information nous pouvons déterminer la fonction de partition d'une particule, avec
La fonction présente les deux effets, un s'intéresse à l'aimantation du matériau, l'autre à la probabilité de la particule de s'aligner avec le champ magnétique. En d'autres termes, on détermine la valeur attendue de l'orientation magnétique du matériau.
On a ainsi l'aimantation d'une particule, qu'on peut extrapoler au matériau
La formule ci-dessus est connue sous le nom de l'équation paramagnétique de Langevin.
Pierre Curie trouva une approximation de cette loi qui pouvait s'appliquer à ses expérimentations à hautes températures et faible champ magnétique. Lorsque la température augmente ( grand), et le champ magnétique reste faible ( petit), l'argument de la tangente hyperbolique diminue :
On parle dans ce cas de régime de Curie.
Source officielle
À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.