Par Claire Gillespie | 6 mai 2023 à 02h21 HNE
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Les aimants se lient aux métaux possédant de fortes caractéristiques magnétiques, principalement le fer, le nickel et le cobalt. Les métaux comme l'aluminium, le laiton, le cuivre et le plomb sont faiblement ou non magnétiques, les aimants n'y adhèrent donc pas.
Un aimant est un morceau de matériau capable d'attirer ou de repousser d'autres objets magnétiques. La Terre elle-même se comporte comme un gigantesque aimant, avec un pôle orienté vers le nord et un pôle orienté vers le sud entourés d’un champ magnétique. Au niveau atomique, les électrons tournent autour du noyau, créant de minuscules moments magnétiques. Dans la plupart des matériaux, ces moments s'annulent, mais dans certains métaux, ils s'alignent, produisant un effet magnétique net.
Les substances diamagnétiques n'ont pas de moment magnétique permanent; ils produisent un faible effet répulsif lorsqu'ils sont exposés à un champ magnétique. Les exemples incluent le cuivre, l'eau et le bismuth.
Les matériaux paramagnétiques possèdent des électrons non appariés qui s’alignent avec un champ externe, produisant une faible attraction. Les para-aimants courants sont l'aluminium, le magnésium et le titane.
Les métaux ferromagnétiques contiennent un grand nombre de moments magnétiques alignés, ce qui les rend fortement attirés par les aimants. Les principaux exemples sont le fer, le nickel, le cobalt et la plupart des alliages d’acier. Certains ferromagnétiques sont « magnétiquement doux » (facilement magnétisés et démagnétisés) tandis que d'autres sont « magnétiquement durs » et conservent un magnétisme permanent.
Ce sont les métaux ferromagnétiques classiques :le fer, le cobalt, le nickel, l'acier (principalement le fer), le manganèse, le gadolinium et l'aimant naturel. Les alliages tels que l'AlNiCo (aluminium, nickel, cobalt) et les aciers aux terres rares (samarium-néodyme) sont conçus pour être des aimants permanents. Leur structure cristalline verrouille les domaines magnétiques en place, bien que la chaleur ou la corrosion puissent perturber cet alignement.
L'aluminium, le laiton, le cuivre, l'or, le plomb et l'argent sont naturellement non magnétiques ou faiblement magnétiques. Même un petit ajout de fer peut magnétiser un métal normalement non magnétique. L'acier inoxydable est un cas particulier :l'acier inoxydable austénitique (à haute teneur en nickel) est non magnétique, tandis que l'acier inoxydable ferritique (à haute teneur en chrome) conserve le magnétisme.
Lorsqu'un champ magnétique puissant est requis, des électro-aimants sont utilisés. L'enroulement du courant électrique à travers un conducteur crée un dipôle magnétique qui peut être réglé en ajustant le courant. Cette méthode est indépendante des propriétés magnétiques intrinsèques du métal et permet de créer des champs extrêmement puissants.