Susceptibilité

Le mot susceptibilité dérive du latin: susceptibilité "par transférabilité" et décrit une grandeur physique sans unité avec laquelle il est possible de spécifier la magnétisabilité de la matière au sein de la densité du flux magnétique - bref, il décrit la polarisation magnétique en physique. Il s'agit essentiellement d'une constante de proportionnalité de la caractéristique de la matière, qui fournit des informations sur la relation entre l'aimantation et l'intensité du champ magnétique.

Dans certains cas, cela dépend d'autres paramètres comme

  • Emplacement ou fréquence du champ magnétique
  • Aimantation précédente
La sensibilité est abrégée en grec χ. Elle est similaire à la perméabilité. Bien que cela se réfère à l'ensemble du champ sous l'influence d'un matériau polarisant, la susceptibilité décrit plutôt le flux magnétique et le succès avec lequel il pénètre dans un matériau.

Comment déterminer la susceptibilité magnétique?

Lors de la définition de la susceptibilité, il faut d'abord examiner la dérivation. La plus courante est la sensibilité au volume magnétique χ. Cela indique la proportionnalité entre l'aimantation et l'intensité du champ magnétique :
ou plus généralement

i et j ce sont les composantes de l'orientation spatiale. Cela prend en compte les différentes directions dans lesquelles la magnétisation et le champ magnétique peuvent pointer.

Comment la susceptibilité peut aider à classer les matériaux magnétiques?

Chaque substance connue réagit dans une certaine mesure à un champ magnétique externe. Pour cette raison, les substances sans ordre magnétique sont généralement distinguées sur la base de la sensibilité entre paramagnétisme et diamagnétisme:

  • Diamants (< 0): Selon la règle de Lenz, les substances diamagnétiques veulent déplacer leur champ magnétique interne afin de se magnétiser en direction d'un champ magnétique externe (susceptibilité négative). Ils sont indépendants de la température. Les supraconducteurs sont une exception (= -1). Des exemples de diamagnets sont l'hydrogène, les gaz nobles, le cuivre et le plomb.
  • Paramagnétique (>0): Avec les substances paramagnétiques, les moments magnétiques s'alignent avec les champs magnétiques externes et renforcent donc leur champ magnétique interne. La magnétisation et la sensibilité sont positives. La dépendance à la température est calculée en utilisant la susceptibilité magnétique (également appelée constante de Curie). Des exemples de paramagnets sont l'aluminium, le sodium et l'oxygène.
Les solides avec un ordre magnétique sont fortement influencés par les champs magnétiques. Alors que les effets paramagnétiques peuvent être observés au-dessus d'une certaine température, il existe des changements spéciaux dans les ferromagnétiques, les ferrimagnétiques et les antiferromagnétiques en ce qui concerne leur sensibilité:
  • Ferromagnetisme: es moments magnétiques des ferromagnétiques sont alignés de manière fortement amplificatrice parallèlement au champ magnétique externe. Ils sont entièrement magnétisables. Des exemples de ferromagnétiques sont le fer α, le cobalt et le nickel.
  • Ferrimagnetisme: La susceptibilité dépend de la magnétisation précédente. L'alignement anti-parallèle de leurs moments magnétiques assure une quantité différente et donc une aimantation spontanée. Des exemples de ferrimagnétiques sont la magnétite ().
  • Antiferromagnetisme: Les aimants antiferromagnétiques sont magnétiquement anisotropes, c'est-à-dire que leur sensibilité est liée à l'orientation du solide dans le champ magnétique. S'il s'agit du même plan que les moments magnétiques, la susceptibilité et la température sont approximativement linéaires. Avec l'alignement vertical, cela dépend de la température. Des exemples d'anti-ferromagnétiques sont le manganèse et le chrome.

Ferrimagneti et ferromagneti peuvent être utilisés comme aimants permanents, car après la désactivation du champ magnétique externe, l'aimantation résiduelle reste. Les aimants doux ont une sensibilité proche de la perméabilité. Pour cette raison, ils peuvent être magnétisés sans problème. Ils sont idéaux pour une utilisation dans les générateurs et transformateurs.


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