Susceptibilité magnétique - Définition
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Introduction
La susceptibilité magnétique (notée χm) est la faculté d'un matériau à s'aimanter sous l'action d'une excitation magnétique. La réaction est de deux types : aimantation du matériau s'accompagnant de l'apparition d'une force mécanique.
Description microscopique
En présence d'une excitation magnétique
Exemple de matériaux
| Matériau | χm | Tc |
|---|---|---|
| Bi | -16,6×10-5 | |
| C | -2,1×10-5 | |
| eau | -1,2×10-5 | |
| Cu | -1,0×10-5 | |
| vide | 0 | |
| O | 0,19×10-5 | |
| Al | 2,2×10-5 | |
| Co | 70 | 1 131 °C |
| Ni | 110 | 372 °C |
| Fe | 200 | 774 °C |
D'après l'équation constitutive de la matière utilisée par le système S.I., l'aimantation M et l'excitation magnétique H ont la même unité. La susceptibilité magnétique, qui s'établit comme un rapport de ces deux grandeurs, n'a pas d'unité (grandeur adimensionnelle).
Caractérisation macroscopique
L'aimantation est proportionnelle à l'excitation magnétique appliquée : le coefficient de proportionnalité, noté χm, définit la susceptibilité magnétique du milieu ou matériau considéré.
- avec
- Lorsque χm est positif, on dit que le corps dans lequel apparaît l'aimantation est paramagnétique.
- Lorsque χm est nul, on a du vide.
- Lorsque χm est négatif, le corps est dit diamagnétique.
À cette catégorisation se superpose une seconde classification, avec notamment le ferromagnétisme, qui caractérise les corps qui conservent leur aimantation en l'absence d'excitation, tels que le fer, le cobalt ou le nickel (paramagnétisme très intense et rémanent).
On peut relier la susceptibilité magnétique à la perméabilité relative par: μr = 1 + χm ou bien χm = μr − 1.
