Aimants permanents

Ce sont des matériaux saturables à très fort hystérésis. On dit encore qu'ils sont ``durs'' par opposition aux matériaux ferro et ferrimagnétiques à cycles étroits qui sont dits ``moux''.
Les premiers aimants étaient constitués d'alliages à base de Al, Ni, Co, Fe dits ``Alnico'' moulés à haute température et soumis à des traitements thermiques complexes. Refroidis sous fort champ, ils deviennent magnétiquement anisotropes avec de meilleures propriétés magnétiques dans le sens de cette induction imposée. S'ils sont laissés isotropes, leurs propriétés sont moins bonnes.
Sont apparus ensuite les ferrites qui sont des céramiques agglomérées sous pression à base de poudre $(Fe_2O_3)MeO$. Le métal Me pouvant être Cu, Mn, Zn, Ni, Co, Ba etc. Les plus répandus sont à base de Mn et Zn ou de Zn et Ni. Ils peuvent être isotropes ou non et sont surtout intéressants par leur forte résistivité (typiquement $1\Omega m$). Les ferrites constituent la classe la plus importante des matériaux ferrimagnétiques.
La physique des matériaux [37] permet de lier les phénomènes spécifiques aux aimants permanents et les phénomènes corpusculaires et atomiques. La notion de dipôle magnétique est associée au spin de l'électron. Celle de ferromagnétisme est liée à la création de domaines magnétiques d'un seul tenant, dans lesquels les moments magnétiques atomiques sont alignés parallèlement les uns aux autres. Il s'agit du domaine de Weiss. Ces domaines sont séparés entre eux par des zones de transition, dites parois de Bloch. C'est le comportement de celles-ci qui définit la notion de rémanence. On représente le domaine de Weiss par son moment magnétique global sous forme d'une simple flèche et sous l'action d'un champ extérieur $\overrightarrow{H}$, ces domaines s'orientent en plus ou moins grand nombre dans le sens du champ d'où la classification des matériaux (voir figure C.1).

Figure C.1: Structure schématique des matériaux ferro et ferrimagnétiques.

Les derniers matériaux durs apparus sont à base de ``terre rares'' du tableau de classification périodique des éléments et principalement les alliages samarium-cobalt ($Sm_x Co_y$) ou fer neodyme bore ($Fe_x Nd_y B_z$) et cobalt-yttrium ($Co_x Y_y$).