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Concept
Paroi magnétique
Résumé
Dans un matériau ferromagnétique, une paroi magnétique ou paroi de domaine est une zone de transition entre deux domaines d'aimantation différentes ou domaines de Weiss.
En magnétisme, on utilise le terme paroi pour décrire l'interface entre deux domaines magnétiques (ou domaines de Weiss). Chaque domaine est orienté selon un axe d'anisotropie du cristal dans lequel il est présent. La paroi de domaine marque le passage d'une zone aimantée à une autre. Pour autant, ce n'est pas une variation brusque : le changement se fait graduellement, sur une distance finie, avec un renversement progressif et continu de l'orientation du moment magnétique () en fonction de l'épaisseur. Ce phénomène se produit dans le but de minimiser l'énergie de la paroi. En effet, l'énergie d'une paroi abrupte peut s'écrire sous la forme :
où J est la constante d'échange, S est le spin, a est le paramètre de maille, et A est la rigidité d'échange (cf. Interaction d'échange).
Typiquement, cette énergie est de l'ordre de 0,1 J.m−2.
Nous pouvons schématiser une paroi (zone de transition) à 180° par :
centré|vignette|382x382px|Ce schéma représente l'évolution progressive de l'orientation des moments magnétiques dans une paroi à 180°.
représente l'angle entre deux moments adjacents
la paroi comporte N atomes. L'atome numéro n a son moment magnétique qui fait un angle avec la verticale. On a également
a représente le paramètre de maille (la distance entre deux atomes).
La longueur totale de la paroi est .
Pour ce type de paroi, les résultats approximatifs suivants sont obtenus :
énergie de la paroi :
largeur de la paroi :
où K1 est la constante d'anisotropie, dont la valeur peut varier entre 0,1 et 104 kJ.m−3.
Le premier résultat permet de comparer l'énergie de la paroi dans le cas d'une transition abrupte et d'une transition graduelle. L'énergie du système est réduite d'un facteur 100.
Idéalement, une paroi entre deux domaines serait totalement indépendante de sa position dans le cristal, mais en réalité, la paroi est influencée par la structure cristalline du matériau notamment par les défauts cristallins au sein du matériau ou sites d'inclusion du milieu.
Source officielle
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