Domaines de Weiss

En magnétisme, les domaines de Weiss (ou zones de Weiß) sont des zones délimitées de même polarisation. Ils apparaissent sous forme de domaines microscopiques magnétisés dans les cristaux d'un matériau ferromagnétique. Ils tirent leur nom de leur découvreur Pierre-Ernest Weiss, un physicien français qui a passé sa vie à étudier de manière approfondie les phénomènes magnétiques.

Explication des domaines de Weiss

Les substances ferromagnétiques telles que le fer sont constituées d'un certain nombre de petits aimants élémentaires qui ont une direction d'aimantation uniforme dans un domaine (domaines de Weiss). Weiss avait cette connaissance en 1907 lorsqu'il a étudié les moments magnétiques des atomes. Les domaine de Weiss sont séparés les uns des autres par des murs dits de Bloch (transitions d'aimantation entre les domaine de Weiss). Dans le cas des matériaux non magnétiques, les domaine de Weiss sont magnétiquement désordonnés et se comportent donc de manière neutre vis-à-vis de l'extérieur.

L'orientation des domaine de Weiss (aimantés par nature à saturation) est basée sur le réseau cristallin du matériau. Si un champ magnétique croissant est rapproché du matériau, les parois de Bloch des domaine de Weiss qui pointent déjà dans la direction du champ magnétique externe se décalent en premier. Si le champ externe est encore renforcé, les autres domaines changent également de polarité et fusionnent les uns avec les autres.

Pouvez-vous rendre les domaine de Weiss visibles ?

Les domaine de Weiss pourraient être rendus visibles en physique par plusieurs méthodes :

• A l'aide d'un modèle macroscopique, on peut reconnaître l'orientation des domaine de Weiss. Pour ce faire, un ensemble rotatif d'aiguilles de boussole est placé sur une surface. Si les aiguilles se rapprochent trop, elles sont influencées par les champs magnétiques voisins et s'alignent parallèlement. Cet effet peut être accéléré par l'influence de la température ou des vibrations.

• Les murs de Bloch, bien sûr, ne deviennent visibles qu'au niveau microscopique. Les particules ferromagnétiques telles que la poussière de fer sont positionnées sur un autre matériau ferromagnétique. Grâce aux propriétés magnétiques, la poussière s'aligne sur certaines zones, les parois de Bloch des domaine de Weiss.

• Le moment de l'inversion de polarité peut également être audible. Pour ce faire, l'augmentation progressive du champ magnétique doit être captée par induction et amplifiée avec une bobine. A chaque variation du champ extérieur, un bruit se fait entendre du fait de l'hystérésis des domaine de Weiss, ce qui permet de décrire les propriétés du matériau ferromagnétique.

Les domaine de Weiss jouent un rôle important dans le ferromagnétisme. Même si l'intensité du champ disparaît (par exemple si la bobine n'a pas de courant), une certaine rémanence demeure, ce qui signifie que le matériau agit comme un aimant permanent. Les domaine de Weiss sont utilisés en particulier dans les processus de stockage, par exemple dans les bandes magnétiques, les disques magnétiques ou les disquettes.