Magnétostructures : des chaînes aux magnétocristaux

Abstract

Dans les rayons de certains magasins de jouets, on trouve des boîtes de jeux contenant de petites billes magnétiques. Derrière ces jouets d’apparence anodine se cache une physique plutôt complexe. En effet, ces billes sont de petits aimants assimilables à des dipôles, qui peuvent s’assembler pour former des structures ordonnées ou non. À la manière des cristaux, dont la structure atomique est bien définie, les magnétocristaux voient la position et l’orientation des dipôles magnétiques des billes dans une configuration bien spécifique. Parmi ces auto-assemblages, nous nous intéresserons donc aux magnétostructures. Ce travail consiste en la recherche de l'orientation des dipôles minimisant l'énergie d'interaction dans une structure donnée, en particulier des tubes. Nous allons nous intéresser à l'évolution de l'énergie lorsque l'on fait varier les dimensions de ces magnétostructures. Pour cela, nous allons adopter deux approches pour comprendre les différents arrangements des dipôles: (i) une approche numérique, où nous faisons des simulations numériques et (ii) une approche expérimentale où nous tenterons de confronter observations et résultats numériques.