MAGNÉTISME
Applications
Le magnétisme occupe depuis fort longtemps une place centrale en électrotechnique, mais le champ de ses applications s'est considérablement diversifié avec le développement de l'électronique, de l'industrie des capteurs, de l'informatique et des moyens d'enregistrement modernes, etc. Cette branche d'activités est en plein essor, ainsi qu'en témoignent les exemples qui suivent.
Enregistrement magnétique
Compte tenu de l'importance croissante de l'audiovisuel et de l'informatique, l'enregistrement est un domaine en pleine expansion. Que ce soit pour les mémoires de masse en informatique ou pour l'enregistrement audio et vidéo, les supports magnétiques (bandes et disques) se prêtent remarquablement bien au stockage permanent de grandes quantités d'information en raison de leurs larges capacités (de l'ordre de 1 à 10 millions de caractères par centimètre carré), de la grande rapidité d'accès et de leur prix de revient généralement très inférieur à d'autres modes de stockage tels que ceux qui emploient les semiconducteurs. Autre avantage de l'enregistrement magnétique, il se prête aussi bien à la lecture qu'à l'écriture. Parmi les applications de ce type d'enregistrement, il convient de signaler les cartes et tickets magnétiques qui constituent une part importante et en expansion du marché. À la fin de la décennie quatre-vingt, le chiffre d'affaires mondial de l'enregistrement magnétique était supérieur à celui des aimants et tôles de transformateurs (plus de deux milliards de disquettes ont été produites en 1989).
Quel que soit le mode de stockage, l'enregistrement des données s'opère au moyen d'une tête d'écriture, sorte d'électro-aimant qui aimante localement un matériau en mouvement et situé à proximité immédiate de la tête. Il convient de distinguer l'enregistrement analogique, en usage dans les magnétophones classiques, de l'enregistrement numérique introduit par l'informatique et dont l'usage s'est étendu à l'audiovisuel : dans le second cas, les informations sont codées sous forme binaire (0 ou 1), et il suffit d'aimanter le matériau dans une direction ou dans la direction opposée. Au contraire, l'enregistrement analogique exige une mise en mémoire aussi fidèle que possible de l'intensité du signal ; l'aimantation rémanente doit alors être proportionnelle à l'amplitude du champ magnétique créé par la tête d'écriture : on y parvient en superposant un champ magnétique alternatif de fréquence élevée (de l'ordre de 100 kHz) au champ magnétique basse fréquence (inférieure à 20 kHz) qui constitue l'« image » du son à enregistrer.
L'information peut ensuite être restituée par une tête de lecture, identique à la tête d'écriture, qui recueille le signal électrique induit par le défilement des zones aimantées du support magnétique devant son entrefer.
Le support magnétique est constitué de particules ferromagnétiques noyées dans un liant et déposées en couche fine et régulière sur un substrat, disque ou bande. La taille moyenne des particules est choisie de façon à en assurer une répartition homogène afin de diminuer le bruit de fond et d'augmenter la densité de stockage, tout en évitant le phénomène de superparamagnétisme (retournement spontané de l'aimantation induit par les fluctuations thermiques).
Typiquement, les particules ont une forme allongée dans le sens de l'aimantation et ont une longueur de l'ordre de 0,3 μm. Les matériaux utilisés sont des oxydes de fer (γFe2O3 pur ou dopé au cobalt) et des particules de fer métallique. L'oxyde de chrome (CrO2) est en voie d'abandon. La coercitivité des particules est ajustée, en fonction du domaine d'application visé,[...]
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Écrit par
- Damien GIGNOUX : docteur ès-sciences physiques, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Étienne de LACHEISSERIE : ingénieur I.S.E.P., docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Louis NÉEL : Prix Nobel de physique, professeur à l'Institut national polytechnique de Nancy et à l'université de Nancy
Classification
Médias
Arrangements complexes
Encyclopædia Universalis France
Louis Néel
Central Press/ Hulton Archives/ getty Images
Enregistrement numérique : écriture et lecture
Encyclopædia Universalis France
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