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Une anomalie dans le comportement ferromagnetique des nanostructures

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Les materiaux ferromagnetiques tels le fer, le cobalt ou le nickel
s’aimantent sous l’action d’un champ magnetique exterieur : cette
aimantation augmente avec l’intensite du champ pour finalement atteindre
une valeur de saturation caracteristique du materiau. Cette valeur
depend de la temperature : elle augmente quand la temperature decroit,
et ces variations de l’aimantation suivent la loi de Bloch, en T3/2 (ou
T est la temperature absolue). Une publication recente de chercheurs du
NIST (National Institute of
Standards) dans Physical Review Letters rapporte que les materiaux
ferromagnetiques nanostructures peuvent ne plus suivre cette loi dans le
domaine des tres basses temperatures, avec une aimantation qui augmente
beaucoup plus rapidement que prevu par la theorie a l’approche du zero
absolu. Les auteurs pensent que cette anomalie qu’ils decrivent comme un
retournement de l’aimantation peut etre due au phenomene quantique connu
sous le nom de condensation de Bose-Einstein. Dans leur article, les
chercheurs proposent d’etendre la validite de la loi de Bloch aux
nanostructures en introduisant un terme d’energie supplementaire associe
au processus qui depend de la temperature. Il s’agit maintenant pour les
chercheurs de determiner quelle est l’influence de la taille, de la
forme et des autres caracteristiques de ces nanosystemes magnetiques sur
la condensation de Bose-Einstein. Ce sont des questions fondamentales
pour la comprehension du ferromagnetisme, mais dont les implications
technologiques peuvent s’averer importantes, notamment pour la
spintronique ou l’enregistrement magnetique.

Sources : Physical Review Letters 94, 147210, 15/04/2005

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