Effets magnétiques des tensions dans les champs faibles

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Effets magnétiques des tensions dans les champs faibles

L. Lliboutry

To cite this version:

EFFETS

_MAGNÉTIQUES

DES TENSIONS DANS LES CHAMPS FAIBLES

Par L. LLIBOUTRY,

Laboratoire

_{d’Électrostatique}

et

_Physique

du Métal, Grenoble.

Sommaire. - Ce Mémoire

a trait aux aciers et autres substances de forte anisotropie magnétocristal-line placés dans des _{champs magnétiques} faibles. Les variations d’aimantation se font _{alors uniquement}

par le moyen de déplacements de parois et, lorsqu’elles résultent de l’application d’une tension, elles

ne satisfont plus à la relation _{classique ~03BB/~H ~ ~J/~03C3.}

Brown a eu l’idée d’appliquer à ces variations d’aimantation les lois de _{Rayleigh (auxquelles} Néel

a donné une base _{théorique sérieuse)} en considérant les pressions hydrostatiques auxquelles sont soumises les parois de Bloch, ou, ce _qui revient au _même, des _{champs magnétiques} fictifs _équivalents

aux tensions. Ce calcul introduit le rapport des rôles joués par les parois à 90° et par celles à 180°, rapport qu’il prend arbitrairement _égal à 1. _Lliboutry a étendu les calculs de Brown à tous les cas

expérimentaux possibles et a introduit de nouveaux facteurs : 1° déviation aux lois de _Rayleigh,

car _{pour les champs magnétiques équivalents} aux tensions _usuelles, ces lois ne sont _{qu’approchées} (la perméabilité est une nouvelle fonction linéaire du champ et le _phénomène de reptation des cycles

fait son _apparition); 2° variation des constantes des lois de _Rayleigh avec la tension; 3° _traînage magnétique de _{fluctuation; 4° enfin,} variation du _rapport des _{parois à 9° et à} 180° suivant

l’échan-tillon, suivant la tension (comme l’ont montré directement des expériences de _Bozorth) et suivant l’ordre _{d’application} des différentes variables.

Tous les effets magnétiques des tensions se trouvent ainsi _expliqués, bien qu’on ne _puisse les _prévoir quantitativement avec _précision tant _qu’on reste dans le domaine d’élasticité. Par _contre, des phéno-mènes complexes et _{inexpliqués apparaissent lorsqu’on} dépasse la limite _élastique ou même _déjà,

comme l’ont montré Langevin, Paul et Reimbert, lorsqu’on dépasse la limite de fatigue.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM. TOME

1951,

48’2.

1. Introduction. --- S’il est

une f ormule de

thermo-dynamique

dont la validité soit

douteuse,

c’est bien celle

_qui

relie l’effet sur l’aimantation J d’une ten-sion 7 à l’effet

inverse,

la

_{magnétostriction )~}

lors de

_{l’application}

d’un

_{champ magnétique}

H

En eff et cette relation ne tient pas

_compte

des

phénomènes

d’hystérésis.

Même dans les études récentes

_[1],

les

_{thermodynamiciens}

_supposent

_que

l’aimantation est une fonction

_biunivoque

du

champ;

nous verrons

_plus

loin les

_précautions

qu’il

faut

_prendre

_pour

_qu’il

en soit ainsi

_(c’est

l’aimantation _que

_je

_qualifierai

de « normale »

qu’il

faut

_{considérer).}

De

_plus

les variations d’aiman-tation

_peuvent

_provenir

de

_{déplacements}

de

_parois

à _180°,

_qui

n’entraînent aucune variation de la

magnétostriction.

L’expérience

a montré que cette formule est valable pour le fer dans les

_champs

forts

_[2],

pour le

cobalt,

le nickel

_[3]

et les ferronickels

_[4]

dans des

champs quelconques.

Elle a d’ailleurs dans ce cas

été _{améliorée par Palacios} et Lozano

_[5]

en tenant

compte

de la variation de

section,

mais

_supposant

nulle la

_{magnétostriction}

en volume

_(ce

qui

corres-pond

assez bien à

_{l’expérience)}

Mais dans le cas du fer et des

aciers,

et loin de la saturation

magnétique,

il n’en est

_plus

de même :

Nagaoka

et Honda ont trouvé

_[6]

_que les variations d’aimantation sous l’effet d’une traction sont 15 fois

plus grandes

que ne le laisse

_prévoir

la

magnéto-striction

_(dans

des mesures sur trois sortes d’acier

nous avons trouvé : dix fois

_environ).

Dans les

_premiers

cas, en

_effet,

_l’énergie

magnéto-élastique

est

_grande

devant

_l’énergie

magnéto-cristalline. Autrement dit le _corps

_{ferromagnétique}

se

_comporte

sensiblement comme s’il était

_isotrope,

et les variations de son aimantation J

_proviennent

de rotations de l’aimantation

_spontanée.

Dans le cas du

_fer,

_par

_contre,

l’aimantation

_spontanée

a des directions sensiblement

fixes,

et la variation

de J

_provient

de

_{déplacements}

de

_parois

de Bloch. Le nickel est

_justiciable

du

_premier

mécanisme à

_température

_ordinaire,

mais à basse

température

son

_anisotropie

_augmente

et c’est le deuxième processus

qui

est

prépondérant [’l~.

Dans ce

_qui

suit

_je

ne

_{m’occuperai}

_{que du} cas où les variations d’aimantation se

_{f ont}

_par

_déplacement

de

parois.

La théorie de l’effet des tensions dans ce cas en est à ses débuts. Des

_explications

_purement

qualitatives

ont été formulées par l’école russe

Kondorskii

_[8]

et Dekhtiar

_{[9, 10]}

à

Moscou,

Chour

_[11]

dans

l’Oural,

etc. Ces auteurs insistent

sur le rôle

_important

_que

_joue

le mode de division

de l’échantillon en domaines de Weiss. Mais il

_n’y

a que

Bozorth,

en

_{Amérique, qui}

ait amorcé l’étude

expérimentale

de cette texture sous différentes tensions

_[12].

Un début de théorie

_quantitative

a été

_proposé

par K. H.

Stewart,

de

_Cambridge

_[13],

mais le résultat

_surprenant

_auquel

il

_parvient

_pour

483 tation d’un monocristal n’a pas encore été vérifié

expérimentalement.

Pour

_prédire

_{quantitativement}

les

_phénomènes

nous devons

_partir

d’une théorie satisfaisante du

déplacement

des

_parois.

La

_première

en date de ces

théories est celle de Becker

_[14],

basée sur l’obstacle

que constituent les tensions internes pour les

dépla-cements de

_parois.

En

_supposant

_que ces tensions internes sont une fonction sinusoïdale de

_{l’abscisse,}

d’amplitude

6’1, Becker

trouve comme

_{susceptibilité}

initiale

Et,

dans le cas où cette

_{susceptibilité}

serait due

uniquement

au

_déplacement

de

_parois

à

_goo

il s’ensuivrait une relation entre elle et la variation de l’aimantation rémanente sous l’effet d’une tension

externe

la constante C variant de

o,563

à

_o,36~

suivant la

répartition

de la tension entre les différents cristal-lites. Relation

_qu’on

n’a

_jamais,

à notre

connais-sance, cherché à vérifier pour les aciers.

Kersten et Néel ont trouvé d’autres causes

d’oppo-sition au

_déplacement

des

_{parois :}

inclusions de

cémentite, cavités,

fluctuations de concentration. Ce dernier a d’autre

_part

_remplacé

la fonction

sinu-soïdale par une

_ligne

brisée soumise aux seules lois

du

_hasard,

et est _parvenu alors à retrouver les lois de

_Rayleigh

de l’aimantation dans les

_champs

faibles

_[15].

Nous avons donc

_{aujourd’hui}

dans la

théorie de Néel une base sérieuse de

_départ.

Il résultait de

_l’analyse

de Becker

_(loc.

_cit.,

_p. que les tensions

agissent

sur les

_parois

de Bloch

à la

_façon

d’une

_{pression hydrostatique}

_{fictive p,} tout comme les

_{champs magnétiques :}

(JI,

J2 :

aimantations

_spontanées

de

_part

et d’autre de la

_paroi).

Mais ce n’est que tout récemment que W. F.

Brown,

aux U. S.

_A.,

a combiné ce résultat avec les lois de

_Rayleigh

_pour

_préciser

l’effet

_magnétique

des tensions

_{[ 16].}

Dans des recherches

_qui

viennent de faire le

_sujet

d’une thèse de Doctorat

_{[17], j’ai développé}

ce

parallélisme

entre les effets d’un

_champ

_magnétique

et ceux d’une

tension,

en

_signalant

_{d’abord que les}

lois de

_Rayleigh

ne rendent

_{qu’incomplètement}

compte

des

_{phénomènes.}

II. Lois

_{expérimentales}

de l’aimantation dans les

_champs

faibles. - 1. Rôle du

procédé

de désai-mantation : accommodation du

_{cycle d’hystérésis.}

--L’aimantation d’un acier sous l’action d’un

_champ

magnétique

faible .H

_dépend

essentiellement de la

façon

dont a été

opérée

la désaimantation. Celle-ci

peut

avoir été obtenue en

_portant

l’échantillon

au-dessus du

_point

de

Curie,

ou bien à l’aide d’un

champ

magnétique

alternatif décroissant

_(champ

qui

peut

être

_{longitudinal (c’est-à-dire}

de même direction que

H),

transversal,

ordinaire,

etc.

_{Pour que}

l’aimantation

_garde

la même valeur absolue lors de commutations

_répétées

du

_champ

_H,

_{il faut que la} désaimantation ait été _{faite par} un

_champ

magné-tique

alternatif décroissant

_{longitudinal,}

sous la

même tension et à la même

température

que l’ai-mantation

_qui

va

_suivre,

et _que ces deux

_paramètres

n’aient pas été momentanément modifiés entre ces

deux

_opérations.

_{J’appellerai}

une telle

désaimanta-tion une désaimantation « normale ».

Lorsqu’il

n’en est _{pas ainsi l’aimantation diminue}

progressivement

lors des I o à 20

premières

commu-tations. Mais dans tous les cas on obtient la même

aimantation limite

_(aimantation

_que

_{je qualifierai}

de « normale

_»).

Ce

_phénomène

de fixation du

_cycle

_{d’hystérésis,}

auquel je

réserverai

_plus

_{particulièrement}

le nom

d’accommodation,

est

_{incompréhensible}

dans le schéma

simple

que Preisach et Néel ont donné des lois de

Rayleigh.

Il _suppose une interaction entre les

différents sauts de

Barkhausen,

voire entre les différents domaines de

Weiss.,

provoquant

une

modification

_graduelle

de la texture

_magnétique

dans

_{l’échantillon,}

_qui

_{n’atteint que}

_{progressivement}

sa forme la

_plus

stable.

2. Lois de

_Rayleigh.

- Ces lois

peuvent

s’énoncer

sous la forme concise

_suivante,

due à W. F. Brown :

i° _{Un corps désaimanté}

_placé

dans un

_champ

magnétique

très faible

_prend

une aimantation

_qui

est une fonction

_quadratique

du

_{champ :}

2° Une variation 1H du

_champ

_magnétique,

de sens inverse à la variation

_qui

l’a immédiatement

précédé,

entraîne une variation de l’aimantation de même

_signe

_{que AN} et de valeur absolue :

Cette loi n’est valable que tant _{que le}

_champ

reste à l’intérieur de l’intervalle

_{(- H,,,,}

+

Hill)’

Hm

étant la valeur absolue maximum

_{qu’a pris}

le

_{champ depuis}

la dernière désaimantation.

Ces lois furent établies par Lord

Rayleigh

en

₁₈₈₇

pour des

champs

très

_faibles,

inférieurs au

_{r j2oe}

du

champ

coercitif,

champs

sans

_{grande importance}

pratique :

le

_champ

terrestre

_omniprésent

est à lui seul bien

_plus

_fort;

des tensions de l’ordre du

kilogramme

par millimètre carré

correspondent

(pour

les

_parois

à

_goo)

à des

_champs

de l’ordre du gauss.

Voyons

donc leur domaine de validité.

1 ~ La

_première

loi de

_Rayleigh

reste valable

entre lc

_1/20e

et la moitié du

_champ

coercitif,

à condition de

_prendre

des

_{constantes Z}

et R

légère-ment différentes. C’est ce _{que montrent par}

_exemple

la

_figure

I, relative à un acier extradoux de

_champ

coercitif _1,70, ainsi _{que les courbes données par}

Montalenti

_[18].

Fig. i. --- Susceptibilité d’un acier extra-doux.

2° La deuxième loi _{n’est valable que d’une}

_façon

approchée.

Ainsi,

si

J1’

est l’aimantation rémanente à la suite d’un

_champ

maximum

H"2,

le

_rapport

il

H2m

est bien constant à 2 ou 3 _pour i oo

_près,

mais vaut i o

à 20 _pour 10o de moins que sa valeur

théorique R.

2

Le désaccord doit

_{pouvoir s’expliquer}

_{par le}

_traînage

magnétique,

dont l’effet

_équivaut

à

_augmenter

H,n

d’une

_part,

et

_qui

diminue

J,,

d’autre

_part.

De

_plus

si l’on redonne au

_champ

la valeur Hm,

l’aimantation ne

_{reprend pas l’ancienne}

valeur

.l m,

mais une valeur

_supérieure.

Etendons-nous

un _peu sur ce fait.

3. La «

reptation »

âes

cycles

d’ hystérésis.

--- Si

l’on fait osciller le

_champ

entre les valeurs .H et H

+h

(H

et h étant tous deux

_positifs

et

_faibles),

l’aiman-tation croît lors du

_{premier cycle}

de la valeur « clas->

puis,

lors des

cycles

suivants,

de

_petites

_quantités

_{supplémentaires}

_il,

ji,

...,

jn,

de

plus

en

plus

faibles.

J’appellerai

cela

la

_reptation

du

_cycle

_{d’hystérésis. Reptation}

et accommodation des

_cycles

ne _{sont que deux}

_aspects

d’un même

_{phénomène :}

dans les deux cas les varia-tions

_{d’aimantation,}

au lieu d’être _constantes,

décroissent

graduellement.

Mes mesures, faites au fluxmètre sur un circuit

magnétique

fermé,

se

_prêtaient

mal à l’étude du

phénomène

au delà de ooo

ou 40

cycles.

Heureusement

pour

ces ~ o

premiers

cycles

la variation d’aimantation à la suite de n _-;--

_{I cycles}

suit

_{remarquablement}

bien une loi

_empirique

établie _par Ascoli

_[19]

_{pour l’action} de chocs successifs sur l’aimantation rémanente :

et nous _{pouvons admettre que} cette loi nous

ren-seigne

sur l’effet de

_quelques

milliers de

_cycles.

J’ai ainsi _{trouvé que dans} les

_champs

faibles B est

_{proportionnel}

à

_hjo.

La

_reptation

est donc

négligeable

dans les

_champs

très faibles

_auxquels

se bornait Lord

Rayleigh.

4. Le

_{tra înage magnétique.}

- Le

traînage

magné-tique

limite la validité des lois de

_Rayleigh,

d’autant

plus

que les

champs

sont

_plus

faibles.

Fig. 2.2013 _Traînage s décelé à l’aide d’un petit champ h _(0.6.0),

ou à l’aide d’un léger choc qui provoque une même varia-tion irréversible d’aimantation que h (® e ®).

= _{0,7 0} (rémanence). ~~~: H = _{3, 15 (rémanence).}

0. : I~ = _{(remière aimantation).}

J’ai décelé facilement ce

traînage

en donnant au

_champ

_magnétique,

un

temps 1 après

son

établis-sement, un

léger

accroissement h

(20).

L’expérience

montre _que, si h est

_positif,

la _variation

correspon-dante j

de

_{l’aimantation,}

mesurée à l’aide d’un

galvanomètre

suramorti est une fonction décrois-sante

de t,

tandis que, si h est

_{négatif, j}

est

indépen-dant de t. On calcule la

_{quantité :}

au

_voisinage

de 1 = _{1 mn}

par

exemple. (On

peut

aussi

_opérer

à

_partir

de l’aimantation

rémanente,

en

_appliquant

un très

_petit

_champ

_négatif

- h.

Le facteur 2 RH doit alors être

_remplacé

_par

RH).

Cette

_quantité

tend,

lorsque

h est assez

_grand,

485

trouvé S =

1,4

milligauss

pour un acier mi-dur

(H,.

=

5,3, / ==

7,7; R

= 53,

fig. 2)

et S =

0,9

mil-ligauss

pour un acier extra-doux

(H,.

_

1,70; ~ == I3,6; 3 R =

76,5).

L’étude de la

_façon

dont s tend vers S est intéres-sante. La constante du

_traînage

est une fonction de v, soit

S’(v).

Si

C(v) dv

est le volume total des

discontinuités de volume individuel

_compris

entre v et v +

dv,

la théorie de Néel conduit à

(if

= durée de

déplacement

du cadre du

galvano-mètre).

Si nous admettons avec

_Néel,

à la

tempé-rature ambiante ordinaire :

1

l’étude de la distribution des discontinuités de Barkhausen dans l’échelle des volumes se ramène

à la résolution de

_{l’équation intégrale}

ci-dessus. Les résultats semblent s’accorder avec ceux obtenus

directement par Bush et Tebble

_[22].

III. Effet de

tensions,

dans le domaine d’élas-ticité. -- 1. Aimantaüon normale _sous

différentes

tensions. -- L’aimantation normale définie

plus

haut est _{celle que} mesurent tous les

_{expérimentateurs}

qui placent

leur

_éprouvette

dans un

_champ

alter-natif et observent à

_{l’oscillographe}

le

_cycle

d’hys-térésis pour différentes tensions. C’est là un

_procédé

utilisé pour la mesure _{à distance de fortes}

pres-sions

_{[23, 24].}

Pour le fer et les aciers la

_{susceptibilité}

initiale _/

et la constante de

_Rayleigh

R

_augmentent

lors d’une

traction,

diminuent lors d’une

_compression;

l’aimantation normale est la seule

_parmi

les aiman-tations que nous allons

_{distinguer qui}

soit une

fonction continue de la tension

_lorsque

celle-ci

change

de

_signe.

Comme le montre la

_figure

_3,

R _{varie grosso modo} comme le cube de _~. Cela

_peut

se déduire de la formule

thermodynamique

du

début et d’une

_expression

de la

_{magnétostriction}

donnée par Akulov et

_Kondorsky

_[3],

_mais,

comme

les variations de R

_{et Z}

sont dix fois

plus

fortes que

prévu

c’est là une _{pure coïncidence.}

2. Extension des lois de

_Rayleigh

au cas de tensions.

--- Si l’on

_part

de l’état de désaimantation normale

sous une tension

_nulle,

_{l’application}

d’un

_{champ H}

et d’une tension a- conduit à des résultats très diffé-rents suivant l’ordre dans

_lequel

on effectue ces

deux

_opérations.

Avec Bozorth

_[25]

_{je désignerai}

les deux aimantations ainsi obtenues par aimanta-tion H6

_(si

l’on

_applique

d’abord le

_champ)

et VII

_(si

l’on

_applique

d’abord la

_tension).

Aimantation H~ et aimantation 7H sont toutes deux des fonctions

_quadratiques

de

H,

si _{bien que}

nous _pouvons

_parler

de variations de la

_{susceptibilité}

initiale /

et de la constante de

_Rayleigh

R. R subit des variations de même

_signe

et de même ordre de

Fig. 3. - Relation entre les coetlicients de Rayleigh normaux

0 : acier mi-dur non traité _{(He =} 5,3. X = 7,7. R = 53)

A : acier doux recuit _{(He =} 2,2. z = 27,5. R = _4o)

D : acier extra-doux _{spécial (He} = _{i,7o. Z} == _13,6.

R = 76,5~.

Fig. i. -

Subceptibilités iuitiales en fonction de la tension.

grandeur

que dans le cas de l’aimantation

486

Pour

_appliquer

ici les lois de

_Rayleigh,

W. F. Brown

_partage

les

_parois

de Bloch en trois

caté-gories

A, B, C,

correspondant

à des constantes de

Rayleigh

R,, RIb Re

(R,

+

Rc

=

R),

_{sur ~}

lesquelles

la tension

_{agirait respectivement}

comme

des

_champs

1tY, 0,

-

1V,

avec

Les

_parois

B sont des

_parois

à les

_parois

A ’

et C des

_parois

à ’

Par raison de

_symétrie

R~

=

C

= ~~o

J’ai étendu le calcul de Brown à différents

_types

d’aimantation,

et au cas oû W est assez

_grand

_pour

que la restriction faite dans l’énoncé de la deuxième loi de

_{Rayleigh joue}

un rôle. Cela conduit à des

expressions

différentes suivant les valeurs du

rap-port 6 H et,

pour

J , H ,

à deux droites raccordées

H

par une courbe.

Le calcul

_simplifié

_que

_je

fais ne me _{donne que} ces

deux droites

_asymptotes.

Dans le tableau ci-dessous

Jo désigne

l’aimantation

, normale sous tension

nulle, J~T

l’aimantation

nor-male sous la tension CI, l’aimantation à la suite des

_opérations

_{y, z successives. Enfin :} ,

D’après

ces formules une traction et une

compres-sion de même intensité devraient avoir même effet sur

l’aimantation,

ce

_qui

est contraire à

l’expérience.

On rend

_compte

de la

_dissymétrie

observée en

_prenant

pour

R!)ú

la valeur relative à l’aimantation normale

sous la tension

_envisagée,

et non la valeur relative

à l’aimantation ordinaire comme le fait Brown. Pour

_prévoir

l’effet

_magnétique

d’une tension à

_partir

des valeurs normales de

l’aimantation,’

il suffirait donc de connaître le

_rapport

~;° .

Brown

l’admet,

faute d’une connaissance

_plus

_{précise, égal}

à

_o,5,

ce

_qui

est conforme aux

_{quelques expériences}

qu’il

a faites. Malheureusement il

_s’agit

là d’une pure coïncidence. La

figure 5

montre,

dans le cas

de l’acier mi-dur

_{(H,. =}

5,3;

%0 == 7,7;

.Rp

=

53 ),

les valeurs de

h;°

que l’on déduit du coefficient

Fig. 5. -- Valeurs de

pour un acier mi-dur _(H, = _5,3).

jTt

de

_H,

_pour différentes tensions et _{pour différents}

types

d’aimantation. Pour de fortes tensions

li’’o

est nettement inférieur à o,5, et pour de très faibles tensions nettement

_supérieur.

Cela est conforme à

une

_expérience

de Bozorth

_qui

montre la

_disparition

de

_parois

à

_90°

lors d’une tension

_[12].

Mais les résultats sont assez incohérents. En

particulier

déduit de l’aimantation 7H est envi-h

ron trois fois

_plus

_{faible que}

R90

déduit de l’aiman-R

tation Hv. La

_présence

d’un

_champ

_{empêche-t-elle}

la

487 tension ? Les résultats sont

_plus

concordants pour

un acier extra-doux et donnent

R

=

R

Les désaccords entre la théorie et

_{l’expérience}

sont

_plus

_graves encore si l’on considère la variation

du terme en H2 dans l’âimantation : cette

_variation,

qui

devrait être dans tous les cas

_négative,

est presque

toujours

positive.

Cette fois-ci le désaccord doit surtout

_provenir

des écarts aux lois de

Ray-leigh :

accommodation et

_reptation

des

_cycles

d’hystérésis

introduisent

_peut-être

des termes en 6 H2.

A la suite de cette étude on ne

_peut

donc pas

répondre

à la

_question

suivante : l’effet

_magnétique

des tensions se laisse-t-il

_expliquer

_{par le seul}

_jeu

des lois de

_Rayleigh

et des

_{champs magnétiques}

équivalents

aux tensions W ? Il se

_peut

_qu’un

autre mécanisme

_joue

aussi un

_rôle,

mais seules des

expé-riences sur un monocristal et si

_possible

une seule

paroi

de Bloch nous

_{permettraient d’y répondre.}

3.

_Reptation

des

_cycles

dans le cas de tensions.

-On sait

_{depuis longtemps (ci.}

les

_remarquables

observations

_{d’Ewing [26])}

que

si,

dans un

_champ

faible _constant, on

_applique

et on

_supprime

de

nombreuses fois une tension

_donnée,

aux variations

cycliques

de l’aimantation se _superpose une

augmen-tation continue et irréversible. Il y a, dirons-nous

avec

_Bouasse,

_reptation

du

_cycle

_{d’hystérésis (J, 0-).}

Nlais

_je

ne _{crois pas que l’on} ait encore fait observer

qu’il

en était de même

_lorsque

la tension 7 était

remplacée

par un

_champ

_magnétique

supplémen-taire

h,

ce

_qui

fortifie

_l’analogie

entre l’action d’une tension et l’action d’un

_{champ magnétique.}

Dans ces deux cas, ainsi que

lorsque

la deuxième variable est un

_champ

_magnétique

transversal

_[17]

ou bien la

_température

_[27],

la

_reptation

doit être due à une

réorganisation

_progressive

de la texture

magnétique

de l’échantillon.

On

_peut

_signaler

ici l’action

_analogue

_qu’ont

des chocs

_identiques

successifs donnés à l’échan-tillon

_{[19, 28].}

Mais dans ce cas intervient une autre

cause : l’élimination

_progressive

de l’effet inhibiteur

des courants induits. Un

_grand

nombre de chocs

permet

à l’aimantation d’atteindre la valeur

corres-pondant

aux

_phénomènes

_lents,

ce

_qu’un

seul choc ne

_{parvient qu’incomplètement}

à réaliser

_[17].

Enfin dans tous les cas le

traînage

doit

jouer

un

rôle,

mais il est minime.

4.

_Influence

du

_traînage

_magnétique.

- Le rôle

du

_traînage

n’est

_plus

_négligeable

dans le cas de très faibles

_tensions,

telles celles _que

_développe

un très

_léger

choc. On trouve alors que la

petite

aug-mentation d’aimantation

_{dépend beacuoup}

du

_temps

qui

s’est écoulé entre

_{l’application}

du

_{champ (ou}

sa

_suppression,

si l’on

_opère

à la

_rémanence),

et le choc

_[29].

C’est une fonction décroissante de ce

temps

t, et nous _pouvons facilement mesurer,

comme lors de

_{l’application}

d’un

_petit

_champ

sup-plémentaire

h,

la

_{quantité :}

Cette

_quantité,

_{pour différentes vitesses}

_d’impact,

a été

_portée

sur la

_figure

2. J’ai

porté

en abscisse le

très

_petit

_champ

_magnétique

h

_qui

_provoquerait

une variation irréversible d’aimantation 2 RHh

(ou

RHh à la

_{rémanence) égale}

à _{celle causée par le} choc.

Les

_{points expérimentaux}

relatifs à un choc et ceux relatifs à une

_petite

variation du

_champ

magné-tique

se

_placent

sur une même courbe. En

_particulier

quand

l’intensité du choc

_{augmente, s}

tend vers la constante de Néel relative au

_traînage

S.

Ce résultat est inattendu. En effet le _{choc provoque} des

_compressions

et des dilatations

_{qui n’agissent,}

dans la théorie de

Brown,

que sur les

_parois

à

_goo.

Par contre un

_{petit champ}

_{magnétique agit}

à la fois

sur les

_parois

à

_goo

et sur celles à I8o°. Il faut donc

admettre que les

parois

à 180° sont aussi un _peu

déplacées

par une tension.

IV. Effet de

_tensions,

hors du domaine d’élas-ticité. -- Dans les

phénomènes

vus

_jusqu’à

_présent

tensions et

_{champs magnétiques}

avaient

qualita-tivement les mêmes effets. Cette

_analogie

cesse

lorsqu’on dépasse

la limite

_élastique.

1. Action d’une

_{dé formation}

_plastique,

à

tempéra-ture constante. - L’effet

magnétique

d’une défor-mation

_plastique

sur un échantillon

_placé

dans un

champ

constant a été _{étudié par} Bozorth

_[25]

dans le cas _{de corps à forte}

_{magnétostriction :}

nickel et

alliages

fer-nickel. Si la

_{magnétostriction}

est

posi-tive, l’aimantation,

qui

croissait avec la

_tension,

décroît très

_{rapidement lorsqu’on dépasse}

la limite

élastique.

Si la

_{magnétostriction}

est

_négative,

la limite

_élastique

_passe

_inaperçue,

mais on la décèle très bien en étudiant l’aimantation

_après

détraction :

il y a une décroissance très

_{brusque lorsque}

la limite

élastique

a été

_dépassée.

_{Bien que Bozorth} ne le dise pas,

je

crois

qu’il

ne

_{s’agit plus}

ici de l’aimantation H6 mais de l’aimantation

normale;

il faut _provoquer d’abord l’accommodation du

_cycle

_(J,

_H)

_{par des} commutations

_répétées

du

_champ

H,

sans

_quoi

la

suppression

de la traction _{provoque dans} tous les

cas un accroissement irréversible de l’aimantation. C’est évidemment l’aimantation normale

_qu’il

convient d’étudier en

_premier

lieu,

car c’est celle dont

_{l’interprétation}

est la

_{plus simple.}

Il sufl’It pour cela

d’opérer

dans un

_champ

alternatif comme le faisait Fôrster avec son «

_ferrographe

»

_[30].

Tant

qu’on

ne

_dépasse

_{pas la} limite

_élastique,

en

suppri-mant la tension l’aimantation normale

_reprend

sa

valeur initiale. Mais il n’en est

_plus

de même

lors-qu’on

l’a

_dépassée.

Tout cela reste valable dans le cas _{des corps à}

l’aiman-tation

_spontanée

reste orientée suivant les axes du réseau cristallin. Nlais les choses ont été étudiées

plus

en détail.

_Langevin,

Paul et Reimbert

_[31]

ont montré que la chute brutale de

_{perméabilité}

a _{lieu pour la limite de}

_fatigue

et non _pour la limite d’élasticité considérée en résistance des matériaux.

Avec un fil de fer doux on

_peut

facilement

obtenir,

juste

avant la

_rupture,

un lent

_fluage

à

_charge

constante. Baratta et Milone

_[32]

ont observé

alors,

à

_champ

constant, succédant à la diminution

classique

de la

_{susceptibilité,}

une

_augmentation

brusque

et

_{importante qui précède}

immédiatement la

_rupture.

Tous ces

_phénomènes

restent à _peu

_près

inexpli-qués.

On a une combinaison de

_plusieurs

effets :

déplacements

de

_parois

de

Bloch,

relâchement des tensions

_internes,

orientation des

_{cristallites,}

défor-mation

_plastique

du réseau

cristallin,

dont les influences doivent devenir successivement

prépon-dérantes.

_D’après

Rathenau et Snoek

_[33]

cela ne

peut

rendre

_compte

de toute

_{l’anisotropie}

magné-tique

que

présentent

des ferronickels laminés à froid et recristallisés à haute

_{température.}

Il faudrait faire corrélativement une étude

métallographique

de

_{l’échantillon,}

et d’abord

_opérer

sur des

mono-cristaux.

2. Traitement

_{thermomécanique.}

-

D’après

Chour et Khokhlov

_[34],

un refroidissement à

_{partir"d’une}

température

supérieure

au

_point

de Curie sous

compression (si

la

_{magnétostriction}

est

_négative)

ou traction

_(si

la

_{magnétostriction}

est

_positive)

améliore la

_{perméabilité}

au même titre

_qu’un

traitement

_{thermomagnétique.}

Il faut _{des corps} à forte

_{magnétostriction.}

Le résultat

_dépend

essen-tiellement,

comme la déformation

_plastique,

de la

température

maxima atteinte sous tension. Il existe

une tension

_optima,

au delà de

_laquelle

la

perméa-bilité diminue.

D’après

les auteurs cette amélioration de la per-méabilité

_{longitudinale}

est corrélative de

_{l’apparition}

d’une texture, c’est-à-dire d’une orientation

préfé-rentielle des cristallites.

_Quant

à la diminution de la

perméabilité

ultérieure,

elle

_proviendrait

de déforma-tions

_plastiques

du réseau cristallin.

Par _{suite de l’inconvénient que} constitue la défor-mation

_plastique

corrélative,

ce traitement

thermo-mécanique

n’a _{pas reçu}

_{d’applications}

industrielles.

Remarque

de M. Becker. - Je voudrais

rappeler

les mesures de Kôster sur l’amortissement des oscillations

_élastiques

dans les barreaux d’acier et

_{l’interprétation qu’en}

a données Kornetzki

au _{moyen des} «

cycles

de

Rayleigh élastiques

».

Remarque

de

_Langevin.

- Je désire seulement

indiquer

à M.

_Lliboutry

_que

_j’ai

rencontré des aciers

_qui

_donnaient,

_pour la variation d’aimanta-tion en fonction de l’effort c, une sensibilité

plus

grande

en

_compression

qu’en

traction alors que

d’autres aciers donnent

lieu,

comme il l’a

_indiqué,

au

_phénomène

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