Diamagnétisme

[alexlejeune]

Bonjour je suis nouveau sur le forum, je fais actuellement ma recherche de TPE qui porte sur la lévitation magnétique mais je rencontre un problème sur la question du diamagnétisme. Je m'explique, je sais que sous l'influence d'un champ magnétique, l'electron d'un atome de matériau supraconducteur comme le mercure va changer de couche électronique et en conséquence produire un champ magnétique inverse proportionnelle au champ magnétique extérieur. Ainsi le matériau va être repoussé si on l'approche d'un aimant par exemple. Ça j'ai a peu près compris. Ce que je vous demande, c'est pourquoi l'électron change d'orbite dans ces matériaux et pourquoi ils produisent un champ magnétique extérieur. Quelles sont les origines du phénomène.
Merci beaucoup de votre réponse, je ne crois pas qu'il y ait d'autre forum similaires.
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[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura.

Dans un matériau non supraconducteur, les électrons ne changent pas de couche électronique (ou un peu sous le nombre magnétique m). C'est plutôt une déformation des orbitales.
(qu'un spécialiste me corrige si je viens de dire une bêtise, j'ai relativement peu potassé le diamagnétisme) (*)
Et les orbitales se déforment car l'électron en mouvement interagit avec le champ magnétique et donc modifie sa fonction d'onde.
Et, loi de Lenz oblige, la déformation entraine la formation d'un dipôle qui s'oppose au champ magnétique appliqué.

Dans un supraconducteur, c'est plutôt l'apparition de boucles de courant d'électrons qui crée un dipole s'opposant au champ magnétique appliqué. Mais ça reste un effet typiquement quantique.

Je te conseille de potasser : https://fr.wikipedia.org/wiki/Diamagn%C3%A9tisme
https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Meissner


(*) Après avoir jeté un oeil https://fr.wikipedia.org/wiki/Quantification_de_Landau je vois qu'on a raison tous les deux :
le champ magnétique modifie bien la fonction d'onde mais c'est quantifié donc avec des changements de couches, mais celles liée à la "déformation". Avec un champ modéré il n'y a aucune chance de voir un électron sauter de la couche S à la couche P.

Version anglaise nettement plus complète pour la quantification de Landau.

[albanxiii]

Bonjour,

Une remarque, sur https://fr.wikipedia.org/wiki/Diamagn%C3%A9tisme je vois :

Le diamagnétisme de Landau2 concerne les électrons libres et non comme dans le cas précédent des atomes.

Donc a priori les métaux. Comme les niveaux d'énergie ont la forme de bandes, on peut avoir un déplacement du niveau d'énergie d'un électron, contrairement au cas d'un électron atomique.
(c'est d'ailleurs cohérent avec mes souvenirs de lecture du cours de Landau )

@+

[Deedee81]

Salut,

Donc a priori les métaux. Comme les niveaux d'énergie ont la forme de bandes, on peut avoir un déplacement du niveau d'énergie d'un électron, contrairement au cas d'un électron atomique.
(c'est d'ailleurs cohérent avec mes souvenirs de lecture du cours de Landau )

Je viens d'aller voir les tableaux de susceptibilité magnétique et en effet ce sont souvent des conducteurs. Ca je ne savais pas, merci,

[A voir en vidéo sur Futura]