UE Magnetisme & Nanosciences

Diplômes intégrant cet élément pédagogique :

Descriptif

Le magnétisme est largement présent dans notre environnement quotidien, en particulier à travers l’utilisation des matériaux magnétiques (moteurs et actionneurs, enregistrement magnétique, IRM etc.). C’est aussi un domaine très actif de la recherche fondamentale, en particulier à Grenoble. Les aspects méso et macroscopiques sont présentés en détail et les structures magnétiques complexes faisant l’objet des recherches actuelles sont discutées. Ce cours est basé sur le plan suivant :

  1. Introduction (lien avec le S1, rappels notation, M,B,H, unités)
  2. Comportements magnétiques
  • rappels (dia, para, ferro), 
  • ordres antiferromagnétique, ferrimagnétique, 
  • ordres frustrés, 
  • multiferroïques, 
  • semiconducteurs magnétiques

3.   Ferromagnétiques à l'échelle manométrique

  • Champ démagnétisant
  • Magnétisme linéaire (définition susceptibilité)
  • Energies et équilibre (dont couplage d'échange et énergie interface)
  • Stoner-Wohlfarth, superparamagnétisme
  • Au-delà de stoner-wohlfarth (parois de domaine)

4.  Méthodes de caractérisation et applications

  • Mesures inductives (aimantation, susceptibilité)
  • Mesures de forces (microscopie à force magnétique)
  • Mesures des structures, orientations des spins (Interaction avec des neutrons ou photons : diffraction, XMCD)
  • Magnéto-optique (mémoires)
  • FM durs/doux (transformateurs, électroaimants, (micro)moteurs, (micro)transducteurs, (micro)capteurs)
  • Magnétostriction  (moteurs, capteurs)
  • Électronique de spin (mémoires magnétiques, capteurs magnétiques, oscillateurs)

Pré-requis

Cours de physique du solide 1 (magnétisme microscopique) 

Compétences visées

Magnétisme vol 1, dir E. de Lacheisserie, PUG (1999), EDP Sciences Introduction à la physique du solide, C. Kittel Physique du solide, N. Aschroft and N. Mermin Magnetism and Magnetic Materials, J.M.D. Coey

Modalités de contrôle des connaissances

Session 1 ou session unique - Contrôle de connaissances

NatureTypeNature d'évaluationDurée (min)Coeff.
CC Ecrit - rapport20%
CT Ecrit - devoir surveillé18080%

Session 2 - Contrôle de connaissances

NatureTypeNature d'évaluationDurée (min)Coeff.
CC Ecrit - rapport20%
CT Ecrit et/ou Oral12080%

Informations complémentaires

Langue(s) : Français