C-XII : électromagnétisme des milieux diélectriques et magnétiques

Mots-clefs : charges libres et liées, polarisation, aimantation, charges et courants de polarisation et d'aimantation, susceptibilités électrique et magnétique, permittivité, perméabilité, champs dépolarisant et démagnétisant, polarisabilité, polarisations électronique, ionique et d'orientation, diamagnétisme et paramagnétisme, ferroélectricité, ferromagnétisme, rapport gyromagnétique, effet Einstein-De Haas, champs local et moyen, formule de Clausius-Mossotti, thermodynamique des milieux diélectriques et magnétiques, électrostriction, désaimantation adiabatique, modèle d'Ising, supraconductivité, effet Meissner, paires de Cooper, IRM, résonance paramagnétique électronique.

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Ci-dessous l'introduction du chapitre :

On commence par montrer que les charges intramoléculaires et les courants induits par leur mouvement peuvent être présentés soit par des charges et courants en volume ou en surface, soit par des densités volumiques de moment dipolaire électrique et magnétique. On en déduit une réécriture des équations de Maxwell.

On définit l'approximation des milieux linéaires et l'on montre les difficultés expérimentales introduites par les champs dépolarisant et démagnétisant. On montre en quoi l'expérience invalide la théorie de masses magnétiques.

On fait un tour d'horizon complet des mécanismes de polarisabilité électrique et magnétique, puis on montre que le distinction entre champ local et champ moyen rend le passage de la polarisabilité à la susceptibilité plus complexe que prévu. On démontre la formule de Clausius-Mossotti et l'on montre qu'elle prédit les comportements exceptionnels de ferroélectricité et ferromagnétisme.

On dégage les aspects énergétiques et leurs conséquences sur la thermodynamique des milieux diélectriques et magnétiques. On étudie, à titre d'exemple, l'électrostriction, la désaimantation adiabatique, un modèle de ferromagnétisme, la supraconductivité.

On profite enfin de l'occasion pour évoquer l'imagerie médicale par résonance paramagnétique électronique.

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