Origine de l'aimantation

[IanCD]

Bonjour !

J'ai étudié l'aimantation cette année, mais en faisant un TP je me suis rendu compte que je ne comprenais pas tout à fait pourquoi elle apparaissait dans certains matériaux et pas d'autres.
Ce que j'ai retenu, c'est que l'aimantation provient (en termes généraux) de boucles de courant dans un volume (vu que c'est la densité volumique de moments magnétiques) ; et plus spécifiquement, de moments cinétiques de charges (orbitaux et spins).

Donc le spin et la rotation des électrons autour d'un noyau font l'aimantation (corrigez-moi si je me trompe). Maintenant, ma question c'est : quelle différence y a-t-il microscopiquement entre les matériaux pour engendrer des différences macroscopiquement dans l'aimantation ?
Par exemple, pourquoi le fer est-il ferromagnétique ? Pourquoi le plastique ou l'aluminium sont pratiquement insensibles aux champs appliqués ? (je dis "pratiquement" parce que si j'ai bien compris, tous les matériaux sont au moins diamagnétiques)

Tout ce que j'ai trouvé dans mon cours c'est que les paramagnétiques ont des moments dipolaires permanents qui s'alignent lorsqu'on met un champ, et les ferromagnétiques ont en plus une interaction entre ces moments. J'aimerais comprendre la vraie raison derrière.
Merci d'avance si quelqu'un peut m'éclairer !

Edit : j'ai aussi l'explication pour les diamagnétiques dans mon cours : les électrons orbitant autour des noyaux sont forcés de tourner en formant une boucle de courant quand un champ magnétique est appliqué.
-----

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Pour être franc je n’ai jamais compris le magnétisme.
Mais il n’est certainement pas du à des courants dans l’aimant. Cette idée de courants date de l’époque de Maxwell dans laquelle on ne connaissait pas ni les atomes ni les électrons et encore moins les spin. Et les ferrites (non conductrices) n’étaient pas connues à l’époque. Donc, Maxwell s’est rabattu sur des courants qui étaient le seul moyen connu à son époque de créer un champ magnétique.

Quand le modèle de Bohr à été créé (il a été abandonné depuis un siècle) on imagina alors que les courants étaient ceux des électrons tournant autour du noyau. Manque de chance ils se sont arrêtés de tourner. De même, le moment magnétique de l’électron fut attribue à une sphère de charge qui tournait (spin) sur elle-même.

Mais la variété des comportements magnétiques de différents matériaux avec la composition de alliages, la température et le champ magnétique lui-même, est d’une complexité qui empêcha les physiciens de trouver des explications satisfaisantes.

Je vous suggère de lire Wikipedia pour avoir un début d’explication pour adultes. Ou, du moins, pour comprendre que les explications pour bébés, comme celle que l’on vous a données, ne sont pas valides.
Au revoir.

[Deedee81]

Bonjour,

Sujet difficile. Vaste et complexe. Je ne vais pas donner d'explication, ce serait à coup sûr trop lapidaire.

Je confirme que https://fr.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9tisme (et les liens à la fin pour les différentes formes de magnétisme) est bien et complet. Et pour une fois pas moins complet que l'équivalent en anglais.

Dans cet excellent livre :
http://www.decitre.fr/livres/physiqu...729892623.html
ils traitent en particulier du magnétisme : paramagnétisme, ferromagnétisme, ferrimagnétisme.

Je le conseille très largement. Très agréable à lire.

Ils ne parlent pas du diamagnétisme. Pour ce dernier il est plus correct de dire que les orbitales électroniques sont déformées par le champ externe et, loi de Lenz oblige, cela induit un moment magnétique qui s'oppose à la cause qui lui a donné naissance.