Le reptographe enregistreur automatique des phénomènes d'accommodation de l'aimantation

HAL Id: jpa-00236022

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Submitted on 1 Jan 1959

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Le reptographe enregistreur automatique des phénomènes d’accommodation de l’aimantation

G. Bonnet, D. Dautreppe, R. Gariod

To cite this version:

G. Bonnet, D. Dautreppe, R. Gariod. Le reptographe enregistreur automatique des phénomènes d’accommodation de l’aimantation. J. Phys. Radium, 1959, 20 (2-3), pp.229-232.

�10.1051/jphysrad:01959002002-3022900�. �jpa-00236022�

LE REPTOGRAPHE

ENREGISTREUR AUTOMATIQUE ^DES PHÉNOMÈNES D’ACCOMMODATION DE L’AIMANTATION par G. BONNET, ^D. DAUTREPPE, ^{R. GARIOD}

Centre d’Études Nucléaires de Grenoble, Chemin-des-Martyrs, Grenoble, France.

Résumé. 2014 L’appareil ^décrit est ^{destiné à} l’étude des phénomènes transitoires représentant l’accommodation de l’aimantation dans un ferromagnétique. L’enregistrement ^{est continu et} peut être poursuivi pendant ^{une durée de 1 seconde avec une} précision meilleure que ¹ %. ^{Grâce à un} appareil à désaimanter d’un type ^{nouveau et à un} programmeur le cycle ^{de mesure est rendu auto-} matique.

Abstract.

The apparatus described is intended for studying the transient effects represent- ing magnetization accommodation in a ferromagnetic body. ^The recording process is continuous, and can be continued for a duration of 1 second with a precision ^betten than 1 %. ^The cycle ^of measurement is rendered automatic by ^{a new} type ^of demagnetising equipment ^{and a}

programming ^device.

PHYSIQUE RADIUM 20, ^FÉVRIER 1959,

Introduction. - L’établissement point par point

de la courbe continue d’évolution de l’aimantation dans un ferromagnétique ^{est une} opération ^fort longue, qui ^{tend même à devenir} impossible ^lors- qu’on ^{se trouve en} présence ^de phénomènes ^tran-

sitoires d’accommodation. Tel est le cas par exemple

pour l’étude de ^la reptation ^des cycles dissymé- triques ^{dans les tores.}

M. Néel eut alors l’idée de réaliser un appareil susceptible d’opérer . ^{de tels} enregistrements

d’une façon ^{continue et sans} intervention de

l’opérateur. Cet automatisme devait permettre d’étendre le domaine d’investigation ^{à une échelle}

de temps que les méthodes manuelles ^ne per- mettaient _pas d’.envisager. ^{Tel est le} but essentiel de l’appareil présenté ici. Bien entendu, ^il s’agit

d’un appareil ^de mesure, ^et pour qu’il puisse appa- raître valable comme tel, il était nécessaire de lui

assurer une certaine précision. ^{D’où la source de} quelques difficultés : intégration fidèle de la tension induite dans un enroulement auxiliaire

pendant ^une durée aussi longue que possible ; l’intégration fidèle-implique ^{un fort} affaiblissement,

d’où la néressité de la faire suivre par ^un ampli-

ficateur à courant continu stable d’un niveau d’entrée très faible ; ^le comportement purement transitoire de l’ensemble limite considérablement le nombre de tours de l’enroulement auxiliaire,

ce qui ^ne permet pas de jouer ^{sur ce} facteur pour

augmenter ^la sensibilité.

Description ^de l’appareil.

^Le schéma d’en- semble est représenté par la figure ^{1. Il} comporte

les éléments principaux ^{suivants :}

10 GÉNÉRATEUR ^DE CHAMP. - A partir ^d’une impulsion de commande fournie à un instant

quelconque, ^ce générateur ^{délivre : la} composante continue du courant magnétisant ; ^sa composante

alternative qui ^{n’est établie} qu’au ^moment précise

où la phase passe par ^une valeur déterminée à l’avance.

FIG. 1.

Schéma général.

20 INTÉGRATEUR.

La fidélité de la réponse

transitoire étant primordiale, ^{il s’est avéré} impos-

sible d’utiliser, ^{soit un} amplificateur précédant ^le

FIG. 2.

Réponse ^de l’intégrateur ^{à une} impulsion.

réseau intégrateur, ^{soit un} intégrateur ^électro- nique ^à contre-réaction. Limités aux réseaux

passifs, ^{il nous a fallu trouver un} compromis ^entre

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01959002002-3022900

230

ira précision ^et l’anlplitude de la tension de sortie.

Nous avons introduit un réseau compensé per- mettant d’obtenir comme réponse ^{à une} impulsion d’entrée, ^une tension dont l’allure est reportée figure ² (tangente ^initiale horizontale).

L’erreur AB est de 0,5 % au,bout ^{d’une secondet.}

Pour obtenir ce résultat, ^{un réseau non} compensé

fournirait une tension de sortie 10 fois plus ^faible.

.

3 AMPLIFICATEUR CONTINU. - Cet amplificateur

doit présenter ^des caractéristiques ^en général

contradictoires : niveau d’entrée très faible

(100 uV), impédance ^d’entrée supérieure ^à 10 MQ,

transmission de la composante pseudo-continue qui caractérise l’accommodation de l’aimantation.

Nous avons été amenés à introduire un procédé

de rattrapage automatique ^{de la} dérive lente.

Strictement parlant, l’amplificateur n’est pas ^un véritable ampli ^{à courant} continu, ^{mais sa fré-}

quence de coupure inférieure est de l’ordre de 1 millième de Hz, ^ce qui ^assure le passage d’une tension constante pendant ^la durée nécessaire à

l’opération (1 sec.) avec une erreur finale inférieure à 10-3. Toute tendance ^à une dérive du zéro est

corrigée périodiquement ^avant chaque opération. ^La rapport signal/bruit ^a pu être amené ^{au taux} de 50.

4° OSCILLOSCOPE.

On utilise un appareil ^à

entrée symétrique. ^{Deux modes} opératoires ^sont possibles :

-

Représentation d3 ^{(t) par} balayage ^{en dents}

de scies déclenché àu début de l’opération par le

générateur ^de champ.

-

Représentation 63 ^{(H). Le} balayage ^hori-

zontal est donné par ^un signal proportionnel ^au

courant magnétisant. ^{Dans ce dernier} cas, ^la

représentation risquant ^d’être confuse, ^{on a intro-}

duit la possibilité ^de n’enregistrer qu’un ^certain

nombre de cycles, ordonnés suivant une pro-

gression géométrique de raison 2. C’est le rôle de la base de temps logarithmique qui ^commande

l’éclairement du tube. Il n’apparaît que les

ler, 2e, 4e, 8e,

cycles.

50 DÉSAIMANTATION.

Assurée automati-

tiquement ^{en 20} secondes, par ^un appareillage électronique ^d’un type ^nouveau.

60 PROGRAMMEUR. - Toutes les opérations ^sont

commandées à l’aide d’un système mécanique, ^dans

l’ordre suivant : mise à zéro de la base de temps, ^et

effacement de la mémoire de l’amplificateur ; désaimantation ; branchement de l’amplificateur ; application ^du champ magnétisant ^{et déclenche-}

ment du balayage ; coupure ^du champ.

Le programmeur s’arrête automatiquement ^à

la fin du cycle qui ^{dure une minute.}

Les détails concernant la partie électronique ^du Reptographe n’entrent pas dans le cadre de ce

colloque. ^{Ils seront} publiés incessamment dans Le Journal de Physique ^{et le Radium} [6].

Exemples d’utilisation de l’appareil. ^{-10 ENRE-}

GISTREMENT DES CYCLES DISSYMÉTRIQUES ^DÉCRITS

ENTRE 0 _et Hc.

a) ^{Tore en corde à} piano 0 ^30/100. - Après

les travaux de L. Lliboutry [1] ^et J. C. Barbier [2],

les derniers résultats de Nguyen-Van-Dang [3]

indiquent ^{pour ce matériau une} reptation impor- tante, laquelle présente ^{un maximum entre 0 et Hc.}

FIG. 3.

Tore corde à piano 3a) Cycles (0, Hc) ^T

^{300 oK} f

^{10 Hz} 3b) Cycles (0, Hc) ^T

^{300 oR} f

^{50 Hz} 3c) Cycles (0, He) ^T

^{300 OK} f

^{50 Hz}

.

C’est sur lui qu’ont porté ^nos premiers ^essais.

Les enregistrements ^sont reproduits ^{sur clichés} 3a, ^3b, 3c, pour 0.3 (t) ^{et 6} pour 03 (H).

La capacité ^de l’appareil ^{étant limitée à}

1 seconde, ^on enregistre, suivant la fréquence,

de 10 à 100 cycles d’hystérésis.

Or, ^{on constate} que le régime d’accommodation est bien plus important que ^ce qu’indiquent ^les

mesures effectués au balistique pour ^{les mêmes}

limites de champ. ^De plus, ^cette accommodation semble dépendre ^{de la} fréquence. Cette influence manifeste du temps pourrait peut-être s’expliquer

par l’intermédiaire du traînage magnétique ^{ou aussi}

des courants de Foucault (cependant, ^{la constante}

de temps ^{de ces derniers} [5] ^est de l’ordre de 10-3 seconde seulement, ^{et la constante de} temps d’établissement du courant magnétisant ^{du même}

ordre de grandeur).

b) ^{Tore en tôle} 35/100, ^Fe-4 % ^Si.

^L’in-

fluence de la fréquence ^{est encore très visible} (clichés ^4a et 4b) ^au point que l’accommodation ^est

pratiquement terminée dès le 3e cycle pour la

fréquence ^{10 Hz.}

FIG. 4.

Tore Fe-Si (4 % Si).

4a) Cycles (0, He) ^T

^{300 oR} f

^{10 Hz} 4b) Cycles (0, Hc) ^T

^{300 oK} f

^{50 Hz}

Ces expériences ^ont été reconduites dans les mêmes conditions mais à la température ^{de l’azote}

liquide.

Fic. 5.

5a) Cycles (0, Hc) T

^{78 oR} f

^{10 Hz} 5b) Cycles (0, He) ^T

^{78 oK} f

^{50 Hz}

noter la reproductibilité.

Fie. 6. -Enregistrement B(H), cycles (0, He).

On constate, (clichés 5a, 5b) que le phénomène garde ^{la même allure} génerale. ^Ce comportement

à basse température ^semble indiquer ^à première

vue que le traînage de diffusion n’est pas la ^cause

primordiale ^{dans la} dépendance accommodation-

fréquence.

Des expériences ^sont actuellement ^{en cours} pour

séparer l’influence des différents facteurs. Les résultats ^seront publiés ultérieurement.

20 AUTRES APPLICATIONS.

Par ses caracté-

ristiques, l’appareil ^est susceptible d’enregistrer

tous les phénomènes transitoires d’accommodation

ou de désaccoinmodation de l’aimantation, pendant

un temps ^{de 0 à} 1 seconde. Citons : étude du bascu- lement des cycles symétriques, étude continue du traînage ^{dans des} temps plus ^courts que ^ceux

accessibles _pa’r les-autres méthodes.

De même, ^il peut s’adapter ^sans grande ^trans-

formation de structure à l’étude d’autres phéno-

mènes physiques qui ^sont observables au moyen de leur dérivée temporelle : traînage diélectrique, ferroélectricité, piézoélectricité ^etc...

Nous tenons à remercier M. Néel, directeur du Centre d’Études nucléaires de Grenoble, pour les nombreux conseils qu’il ^{nous a} prodigués ^tout

au long ^{de cette} étude. Nous remercions également

tous nos collaborateurs, ^{et en} particulier,

M. Ferruit, technicien au Laboratoire d’Élec- tronique.

BIBLIOGRAPHIE [1] ^LLIBOUTRY (L.), Thèse, ^1950.

[2] ^BARBIER (J. C.), Thèse, ^1953.

[3] Comm. Soc. Franç. Phys., Grenoble, ^{20 février 1958.}

[4] ^NÉEL (L.), ^{C. R. Acad.} Sc., ^{27 mai 1957.}

[5] ^WWEDENSKY (B.), ^Ann. Physik (4), 64, ^609-620.

]6] ^BONNET (G.) ^{et GARIOD} (R.), ^J. Phys. Rad., 1958, 19, ^160A-166A.

DISCUSSION

sur l’ensemble des trois dernières communications.

M. Vautier.

Je voudrais savoir si l’allure des

phénomènes ^de reptation ^{et de bascule est la même} quelle que soit la ^nature du signal alternatif appli- qué ^à l’échantillon, ^en particulier ^{si elle est la même}

pour ^des signaux ^{carrés et des} signaux sinusoïdaux.

M. Néel.

La fréquence ^ne semble pas ^avoir d’influence sensible : la forme du signal ^alternatif

ne joue ^donc pas, ^{tout au} moins aux fréquences assez ^basses auxquelles ^les expériences ^{ont été} iusqu’ici ^limitées.

M. Hoselitz.

Je veux demander si vous avez

fait des comparaisons ^du phénomène ^{de la} reptation

avec le traînage magnétique statique. ^{Il me semble} qu’il y ^{aura une} corrélation entre les deux phéno-

mènes.

M. Néel.

La seule corrélation qui ^{semble exis-}

ter entre la reptation ^{et le} traînage magnétique

consiste en ce que, dans les deux _cas, on peut ^en représenter ^{les effets au} moyen d’un champ magné- tique ^fictif agissant ^{sur deux} susceptibilité ^irré-

versibles ^assez voisines l’une de l’autre. ^{Mais tan-}

dis que le champ ^fictif équivalent ^au traînage

232

magnétique ^de fluctuations provient vraisembla- blement des oscillations thermiques de l’aimanta- tion spontanée, ^le champ fictif de reptation pro- vient des répartitions différentes des domaines élé- mentaires voisins, ^{au cours des} différents cycles

successifs.

M. Ferro.

Est-ce _{que la} reptation dépend ^de

la vitesse de mesures successives ?

M. Néel.

Cette vitesse ne semble jouer ^aucun rôle, ^{tout au moins} lorsque ^sont faites les correc-

tions nécessaires pour ^tenir compte ^du traînage magnétique.

Mr. Wohlfarth.

Have these phenomena ^been

observed in magnetic recording tapes ^where they

may have great practical importance ?

M. Néel.

Il semble bien _{que la} reptation ^ait

été observée ^{dans ces} conditions, ^{mais sans} jamais

avoir fait l’objet ^{d’une étude} systématique.

M. de Gennes.

Quel ^{est l’ordre de} grandeur ^du champ ^{aléatoire de} reptation ?

M. Néel.

De l’ordre du centième du champ

coercitif.