grandeur

susceptibilité magnétique

Grandeur sans dimension indiquant à quel point un matériau s'aimante sous l'effet d'un champ magnétique appliqué.
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Description

La susceptibilité magnétique est une grandeur sans dimension qui mesure à quel point un matériau réagit à un champ magnétique appliqué. Elle indique si un matériau sera attiré par un aimant (paramagnétique), repoussé par celui-ci (diamagnétique), ou s'il conservera son aimantation après la suppression du champ (ferromagnétique). Sa valeur est définie comme le rapport entre l'aimantation produite dans le matériau et l'intensité du champ magnétique appliqué ; elle peut être positive, négative, voire nulle.

Histoire

Le concept a été formalisé au XIXe siècle, avec des contributions clés de Michael Faraday, qui a étudié l'induction magnétique dans divers corps, puis de Pierre Curie, qui a établi la dépendance en température pour les paramagnétiques.

Comment ça marche

Lorsqu'un champ magnétique externe est appliqué, il aligne les moments magnétiques des atomes ou des électrons au sein du matériau. Dans les matériaux paramagnétiques, l'alignement est faible et temporaire, donnant une susceptibilité positive de faible amplitude. Dans les matériaux diamagnétiques, le champ induit des moments magnétiques opposés, produisant une susceptibilité négative de faible amplitude. Les matériaux ferromagnétiques possèdent des domaines qui s'alignent fortement et peuvent conserver cet alignement, donnant des valeurs positives élevées qui dépendent de l'histoire du matériau.

En pratique

Elle est utilisée en science des matériaux pour classer les substances, en imagerie par résonance magnétique (IRM) pour améliorer le contraste, et en géophysique pour cartographier les gisements minéraux souterrains.

Anecdote

L'eau a une susceptibilité magnétique négative, c'est pourquoi un aimant puissant peut faire léviter une grenouille : l'eau contenue dans son corps est repoussée par diamagnétisme.

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