MAGNÉTISME (notions de base)

Diamagnétisme et paramagnétisme

La plupart des matériaux réagissent à la présence d’un champ magnétique H en acquérant une aimantation. En première approximation, l’aimantation est proportionnelle à l’excitation et on appelle susceptibilité magnétique χ_mle rapport de proportionnalité. Lorsque cette susceptibilité est négative (et en général très faible), on dit que le corps est « diamagnétique ». C’est le cas du carbone, du cuivre ou de l’eau. Un champ magnétique suffisamment intense peut faire léviter ces corps. On peut considérer les corps supraconducteurs comme des diamagnétiques parfaits ayant χ_m = — 1. Outre l’absence de résistance électrique au-dessous d’une température (souvent très basse) caractéristique, les corps supraconducteurs sont en effet caractérisés par le fait qu’ils expulsent le flux magnétique lorsqu’ils sont soumis à un champ extérieur. La lévitation de corps supraconducteurs soumis à un champ magnétique est un phénomène spectaculaire. Cet « effet Meissner », du nom de Walther Meissner qui l’a découvert en 1933, est dû à l’apparition de courants électriques d’écrantage qui circulent à la surface du matériau et produisent un champ électrique qui annule exactement le champ extérieur.

D’autres matériaux – le chrome, l’oxygène, l’aluminium par exemple – ont une susceptibilité magnétique positive mais faible (de l’ordre d’un cent millionième). Cette propriété est appelée « paramagnétisme ». La magnétisation des corps dia- ou paramagnétiques disparaît lorsqu’on éloigne la cause de leur aimantation.