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MATS8AC

Propriétés magnétiques des métaux et nanomatériaux


Crédits : 2 ECTS

Durée : 21 heures

Semestre : S8

Responsable(s) :

Stéphane MANGIN, Professeur, stephane.mangin@univ-lorraine.fr 

Mots clés :  Propriétés magnétiques des métaux et nanomatériaux

Pré requis :  Matière et rayonnement TCS12 ; Physique statistique TCS22 ; SM033

Objectif général : Propriétés magnétiques des métaux et nanomatériaux

Programmes et contenus

Objectifs pédagogiques

L'étude des propriétés magnétiques des matériaux a pris un essor particulier ces dernières années dans le domaine du nanomagnétisme et l'électronique de spin. L'étude de ces propriétés présente un intérêt fondamental et elle ouvre la porte a un grand nombre d'applications: disques durs magnétiques, mémoires magnétiques (MRAM), capteur de champ magnétique, sources micro-ondes ou circuit logique magnétique, pour n.en cite que quelque uns. Ces développements expliquent largement l'investissement dans les secteurs Recherche et Développement des grands groupes tels que IBM, Hitachi, Seagate.

À la fin de ce module, les élèves devront connaître :

  • les origines du magnétisme,
  • les interactions fondamentales responsables des propriétés magnétiques des matériaux.
  • les applications principales qui en découlent : aimants permanents, enregistrement magnétique, électronique de spin..

Contenu - Programme

A) Origine du magnétisme

  • A-1) Origine microscopique du magnétisme : des atomes, des ions et de la matière
  • A-2) Modèle de magnétisme localisé et itinérant
  • A-3) Interactions fondamentales : Interaction d'échange, spin-orbite, champ cristallin, dipolaire et Zeeman

B) Configurations Magnétiques et Nanomagnetisme

  • 1) Les états du magnétisme : diamagnétisme ; paramagnétisme, ferromagnétisme ; antiferromagnétisme,
    ferrimagnétisme
  • B-2) Magnétisme aux différentes échelles : domaines magnétiques, parois de domaines magnétiques, effet de taille

C) Propriétés spécifiques

  • C-1) Les propriétés magnétiques : magnétostriction, magnétorésistance, anisotropie magnétique, aimantation, susceptibilité magnétique
  • C-2) Application des matériaux magnétiques « doux » et « durs », des couches et multicouches minces
  • magnétiques (enregistrement magnétique, électronique de spin)

Mode d.évaluation :

Présentation orale + participation + test final

 

Compétences : 

Niveaux

Description et verbes opérationnels

Connaître 

 

Comprendre 

 

Appliquer 

 

Analyser 

 

Synthétiser

 

Évaluer

 

Évaluations :

  • Test écrit
  • Contrôle continu
  • Oral, soutenance
  • Projet
  • Rapport
  • Aucune étiquette