ferrimagnetisme

Le ferrimagnetisme est un type d’ordre magnétique dans lequel les moments magnétiques des atomes au sein d’un cristal se regroupent sur plusieurs sous-réseaux magnétiques et s’alignent de façon antiparallèle, mais avec des magnitudes différentes. Cette asymétrie produit une aimantation nette, même en l’absence de champ magnétique externe. Le phénomène est typique des matériaux comportant au moins deux sous-réseaux magnétiques, comme les ferrites et les spinelles. Les échanges d’interaction magnétique, souvent de type superexchange via l’oxygène, favorisent un couplage antiparallèle entre les sous-réseaux, sans que les magnitudes des moments sur chaque sous-réseau se compensent complètement.

Le ferrimagnetisme se distingue de l’antiferromagnétisme: dans les antiferromagnets, les magnétisations des sous-réseaux se compensent exactement, ce qui donne une aimantation moyenne nulle. En revanche, les ferrimagnets présentent une aimantation spontanée qui peut diminuer avec la température jusqu’au Curie, à partir de laquelle l’ordre magnétique disparaît. Dans certains systèmes, il existe des points de compensation où l’aimantation nette s’annule à une tempéra­ture spécifique.

Les exemples les plus répandus sont les ferrites de type spinelle (MFe2O4, avec M = Mn, Co, Ni, Zn) et l’oxyde de fer Fe3O4, connu sous le nom de magnétite. Les ferrites sont largement utilisées dans les transformateurs, les inductances et les composants RF en raison de leur résistivité élevée et de leurs faibles pertes magnétiques.

Historique: le concept de ferrimagnetisme a été établi par Louis Néel, qui le distingua du ferromagnétisme et de l’antiferromagnétisme.