Le magnétisme et la magnétorésistance sont deux phénomènes étroitement liés, qui ont suscité un grand intérêt dans le domaine de la physique et de la technologie. Ces deux concepts sont à la base de nombreuses applications, notamment dans les domaines des capteurs et du stockage de données. Mais qu’est-ce que le magnétisme et la magnétorésistance exactement ? Et comment ces phénomènes sont-ils exploités dans les machines spéciales ?
Le magnétisme est le phénomène physique qui se produit lorsqu’un matériau est attiré ou repoussé par un aimant. Ce phénomène est dû à l’aimantation, c’est-à-dire l’alignement des moments magnétiques des atomes dans un matériau. Les matériaux magnétiques, tels que le fer, le nickel ou encore le cobalt, ont des propriétés magnétiques importantes en raison de la présence d’éléments tels que le ferromanganèse ou le ferrochrome.
La magnétorésistance, quant à elle, est un phénomène qui se produit lorsqu’un matériau présente une variation de sa résistance électrique en réponse à un champ magnétique extérieur. Ce phénomène a été découvert en 1856 par le physicien français Gustave-Gaspard de Coriolis, et a été étudié en profondeur par le physicien allemand William Thomson, plus connu sous le nom de Lord Kelvin.
La magnétorésistance peut être de deux types : la magnétorésistance géante (GMR) et la magnétorésistance tunnel (TMR). La GMR est observée dans les multicouches de matériaux magnétiques, tandis que la TMR est observée dans les jonctions tunnel magnétiques. Ces deux types de magnétorésistance ont des applications différentes, mais toutes deux sont utilisées dans les machines spéciales.
L’une des applications les plus courantes de la magnétorésistance est dans les capteurs de position et de vitesse. Ces capteurs utilisent le principe de la magnétorésistance pour mesurer les variations de champ magnétique et ainsi détecter les mouvements. Ils sont utilisés dans de nombreux appareils, tels que les systèmes de navigation, les systèmes de freinage ABS ou encore les disques durs.
La magnétorésistance est également utilisée dans la technologie de stockage de données, en particulier dans les disques durs. Les têtes de lecture/écriture des disques durs utilisent le principe de la TMR pour détecter les variations du champ magnétique et ainsi enregistrer ou lire les données. Cette technologie a permis une augmentation considérable de la capacité de stockage des disques durs.
En plus des applications dans les capteurs et le stockage de données, le magnétisme et la magnétorésistance sont également utilisés dans d’autres domaines de la technologie, tels que la médecine (IRM), l’énergie (générateurs électriques) ou encore l’électronique (mémoires magnétiques).
En conclusion, le magnétisme et la magnétorésistance sont deux phénomènes étroitement liés, qui ont de nombreuses applications dans les machines spéciales. Leurs propriétés magnétiques et leur sensibilité aux champs magnétiques extérieurs en font des outils précieux pour la détection de mouvements et le stockage de données. Grâce à leur compréhension et à leur exploitation, nous pouvons aujourd’hui profiter de technologies avancées et performantes.