CHAMP COERCITIF ET MAGNÉTISME RÉMANENT DES ALLIAGES MANGANÈSE-BISMUTH

J'ai constaté que les ampoules de Mn Bi orienté, préparées pour l'étude du moment à saturation, présentaient des propriétés remarquables de coercitif et de rémanence.

22. Méthodes de mesure. — J'ai utilisé, pour la mesure du champ coercitif et du magnétisme rémanent, la méthode d'extraction qui m'a servi à l'étude de l’aimantation.

a. Détermination du champ coercitif. — Après avoir aimanté, dans un champ de 20 000 Oe, l’ampoule de Mn Bi, celle-ci est extraite de l’entrefer de l’électro-aimant, le champ dans l’entrefer étant dirigé en sens inverse

du champ inducteur. Lorsque H; = — H, le spot du balistique reste au Zéro quand l'échantillon est retiré du champ.

Il est difficile de déterminer directement H,; on peut y arriver par tâtonnements, mais il est plus simple de tracer une partie de la courbe d’hystérésis. L'intersection de cette branche avec l’axe des champs donne le champ coercitif avec une erreur relative de 1 %, compte tenu de toutes les causes d'erreurs possibles. Le champ coercitif, mesuré d’après cette méthode, est le champ pour lequel l’aimantation est nulle; je le désignerai par $H,, pour le distinguer de ,;H, qui est le temps coercitif pour lequel l'induction est nulle dans le corps de laimant. Comme nous le verrons plus loin, ;H, peut être très différent de ,H..

b. Délerminalion du magnélisme rémanent. — Le champ dans l’entrefer ayant une valeur donnée, par l'extraction de l’ampoule, on a directement l’aimantation rémanente 5, en fonction du champ.

Mais la valeur 5, pour un champ extérieur nul n’est pas la valeur exacte de la rémanence, car l'échantillon se trouve placé dans son propre champ démagnétisant de forme.

Il n’est pas possible de calculer le champ démagnétisant de forme, mais, par l'étude de l’aimantation, nous avons vu qu'il était, à saturation, de l’ordre de 1500 Oe.

Les valeurs de 5, que je donne, non corrigées de l'influence du champ démagnétisant de forme, sont donc approchées par défaut. En tenant compte de l'allure de la courbe d’hystérésis, j’ai pu déterminer que l'erreur relative commise ainsi était de l’ordre de 3 à 5 %.

23. Champ coercitif en fonction de la grosseur des grains. — Les valeurs du champ coercitif paraissant dépendre de la grosseur des grains, je me suis proposé d'étudier ce problème.

Il était nécessaire de calibrer les poudres. J’ai d’abord utilisé, à cet effet, des tamis de mailles de plus en plus fines allant jusqu’à la maille 350 (46).

Avec la poudre passant au tamis 350, j’ai essayé d'obtenir un échelonnement dans un liquide plus ou moins visqueux; cette méthode ne m'a äonné aucun résultat, à cause de la grande densité des poudres. D’autres essais, effectués à l’aide d’un « cyclone » d’air, avec chambres de décantation, n’ont pas mieux abouti; j’obtenais bien des grains de diamètres moyens décroissants, mais chaque lot était composé de grains de diamètres très différents.

C’est grâce à l'appareil construit dans le Laboratoire de M. Pauthenier, appareil dans lequel les particules sont entraînées, dans certaines conditions, par un violent courant d’air dans un champ électrique élevé, que ce calibrage a été obtenu d’une façon satisfaisante jusqu’à un diamètre moyen de 34,3.

Des essais effectués sur deux lots de poudre m'ont donné les mêmes valeurs relatives du champ coercitif en fonction du diamètre des grains.

Le champ coercitif est très variable et dépend de la valeur de l’aimantation à saturation du lot trié, toutes choses égales par ailleurs. Ce sont les poudres dont le 5, se rapproche le plus de celui de l’alliage de titre atomique 7 — 5o % qui donnent les plus grandes valeurs de H...

Les différences de 5,, de l’ordre de 10 %, correspondant à deux iots de poudres triées magnétiquement de la même manière et passées au tamis 350, peuvent donner, à température ordinaire, des différences de H. de l’ordre de 1000 Oe. Mais les valeurs de H. de poudres ayant des 5, proches du maximum obtenu, se retrouvent à 2 ou 3 % près.

La préparation de l’alliage a donc une influence primordiale ; il est nécessaire d'employer un alliage bien cristallisé et le plus riche possible en Mn Bi pour obtenir des poudres présentant les meilleures propriétés d’aimant. La formation d’une solution solide n’ayant pas les mêmes propriétés magnétiques que la combinaison Mn Bi pourrait rendre compte de cette particularité, mais cette hypothèse est peu probable, car aucune autre propriété étudiée n’a mis en évidence une telle solution.

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Je donne (Tableau VI, fig. 21) les résultats des mesures effectuées sur une poudre de Mn Bi orienté dont le 5, est proche du maximum. La courbe H,— f(d) ressemble à une hyperbole équilatère. La

courbe H — } (2) montre que, tout en s’approchant, la loi n’est pas hyperbolique et que la valeur de H. tend vers une limite supérieure quand d tend vers zéro.

Fig. or.

TaBzeau VI.

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Jusqu'à quel point peut-on considérer la courbe tracée comme exacte ?

Dans le calibrage des poudres, la détermination du diamètre des grains a été faite à l’aide d’un micromètre; les mesures ont été effectuées sur