Le traînage irréversible dans les champs faibles

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Submitted on 1 Jan 1951

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Le traînage irréversible dans les champs faibles

Jean-Claude Barbier

To cite this version:

LE

TRAÎNAGE

IRRÉVERSIBLE

DANS LES CHAMPS FAIBLES

Par JEAN-CLAUDE

_BARBIER,

Laboratoire

_{d’Électrostatique}

et de

_Physique

du _Métal, Grenoble.

Sommaire. - Des

expériences sur des substances variées montrent la généralité du _traînage dû aux fluctuations _thermiques. Elles permettent de calculer une constante _{Sv, caractéristique} du traî-nage, et de déterminer les lois de variation de l’aimantation. Les resultats vérifient une théorie _proposée par L. Néel.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM. TOME ~‘’~, MARS J D~. r. PAGE

Effet de

_temps

sur l’aimantation. - Dans le

but de montrer _{que le}

_traînage

irréversible,

ou de

fluctuations

_thermiques,

affecte tous les _corps

ferromagnétiques,

nous avons étudié des substances très

variées,

de

_champs

coercitifs

_compris

entre o,3 Oe

(ferrite, nickel-zinc)

et i5oo Oe

_(ferrite

de

_cobalt).

Nos résultats s’inscrivent bien dans le cadre d’une théorie du

_{traînage proposée}

_par L. Néel

_{[1, 2]}

et obéissent aux formules

qu’il

a établies en

générali-sant les lois de

_Rayleigh

dans les

_champs

faibles :

désigne

l’aimantation dans le

_champ

h mesurée à l’instant 1

_après

l’établissement du

_champ,

et

où -i . est l’aimantation rémanente mesurée à l’ins-tant if

_après

la

_suppression

du

_{champ h appliqué}

pendant

une durée t..L’état initial est défini _par

une désaimantation dans un

_champ

alternatif

décroissant lentement. La constante

_s’exprime

en oersted et

_dépend

notamment du volume des discontinuités Barkhausen.

Fi’s. 1.

Nous avons vérifié pour un

alnico,

un acier doux

et un ferrite nickel-zinc que la variation d’aiman-tation

était,

en

_{première approximation,}

deux fois

plus rapide

sous

_champ

_qu’à

la _rémanente, comme le

laissent

_prévoir

les formules

₍₁₎

et

_(2).

Cette varia-tion est souvent

_importante.

Pour un alnico de

champ

coercitif

Ne

= 35o

Oe,

après

suppression,

au bout de i o s, d’un

_champ

de 36

Oe,

l’aimantation rémanente a diminué de

plus

de 3o _pour ioo entre les instants if - 15 s et t’ =

ç~6o

_s.

De la mesure de la variation de J ou de J,. on

_peut

tirer Sur la

_{figure (1),}

nous avons

_{représenté,}

en fonction du

_champ

coercitif,

les valeurs de S,.

trouvées _{pour différents échantillons.} Nous avons

353

indiqué également

des valeurs de

S,,

extraites

d’expériences

effectuées par L.

_{Lliboutry [3]}

sur un

acier mi-dur et un acier doux dans les

_champs

faibles,

par Courvoisier

[4]

sur un acier dur au

_voisinage

de

H,Ï

et par Street et

Woolley

[5]

sur un alnico au

voisinage

de H, . Si pour une même valeur

_{du temps}

d’aimantation t,

avec h comme

_paramètre,

on

repré-sente

_{B/:J r}

en fonction de

log

t’,

on obtient une

série de droites

_parallèles

_[6]

_(fig.

2 _pour un

alnico).

Fig. 2.

On aboutit à un réseau de droites

_analogues

en

appliquant

un même

_champ

h

_pendant

des

_{temps 1}

variables et en

_{représentant}

vi 3,.

en fonction de

_log

f avec 1 comme

_paramètre,

ou

JJr

en fonction de

_{log 1}

avec f comme

_{paramètre (fig.}

3 _pour un

_alnico).

Fig. 3.

Ces résultats

_prouvent,

_{qu’en première}

approxi-mation,

S,, est

_indépendant

_{de h, de t,}

de t’ _{et que le}

principe

de

_{superposition}

_{n’est pas}

_applicable.

La formule

₍₂₎

_{n’est valable que si ~Ir} est différent de zéro. D’autre

_{part, quand}

on

_exprime

_v,1’,j,,

en fonction de

_log

_{t’ par}

_exemple,

on

_devrait,

en toute

rigueur,

considérer

S,

comme variable et

_prendre

la _{moyenne relative} à toutes les valeurs

_possibles

de v. Ces _remarques semblent

_{expliquer pourquoi}

si l’on

_prolonge

la durée de

_{l’expérience}

et si le

champ

est

_faible,

la diminution d’aimantation est inférieure à _{celle donnée par la formule}

_(2).

Pour trois

échantillons,

les écarts observés ont été les suivants :

. Effet d’un

_champ

alternatif sur l’aimantation rémanente. - On

_peut

stabiliser l’aimantation

rémanente par l’action d’un faible

champ

alter-natif

_ho

sin décroissant lentement à

_partir

d’une valeur

_{ho jusqu’à}

zéro. L’aimantation rémanente

J;,

devient

_{indépendante}

de

_l’époque

de l’observation et elle est une fonction de

h o

donnée par la formule de L. Néel :

’

Lia vérification

_{expérimentale}

est satisfaisante et

lorsqu’on

porte

en fonction de

ho, les points

sont en

_ligne

droite. En faisant varier la valeur du

paramètre 1,

on obtient un réseau de droites

paral-lèles

_(fig.

4

pour une

_poudre

de

_Fe).

_{L’extrapolation}

Fig. 4.

de ces droites fournit les diff érentes valeurs du

champ

alternatif

Ho

qu’il

faut

_appliquer

_{pour annuler} l’aimantation rémanente. La variation de

_Ho

en fonction

_{log t}

est

linéaire,

ce

_qui

confirme la for-mule

_(3),

d’où l’on

_peut

tirer :

354

des mesures directes du

_traînage.

On

_peut

aussi

calculer r en

_extrapolant

la droite

_Ho

_{(log t).}

La valeur fournie par nos

_expériences

est ; = 1 s

100

environ,

ordre de

_grandeur

correct

_puisque

nous

avons

appliqué

un

_champ

alternatif à 5o _{p :} s.

Demande de M. Snoek. - Des résultats

indiqués

par M. Néel et

Barbier,

est-il

_possible

_d’indiquer

un _{moyen d’éliminer} les variations avec le

_temps

de la rémanence des aciers

_permanents

modernes ?

Réponse

de M. Néel. - La théorie montre

qu’il

est

possible

d’obtenir une telle stabilisation soit en

désaimantant

_{légèrement,}

ou mieux en faisant

agir

un

_petit

_champ

_magnétique

alternatif décrois-sant, soit en recuisant l’aimant à une

_cinquantaine

de

_degrés

au-dessus de la

_température

ambiante.

Depuis longtemps

ces

_procédés

sont utilisés

empi-riquement.

BIBLIOGRAPHIE.

[1] NÉEL L. - J.

Phys. Rad., 1950, 11, 49. [2] NÉEL L. -

(Cf. Rapport au, Colloque de _Grenoble).

[3] LLIBOUTRY L. - C. R. Acad.

Sc., 1950, 230, 1042. [4] COURVOISIER P.2014 Sitz. ber. Bayer. Ak. Wiss., 1945-1946,

10, 89.

[5] STREET R. et WOOLLEY J. C. - Proc.

Phys. Soc., A, 1949, 62, 562.

[6] BARBIER J. C. - C. R. Acad.