Loi de Curie-Weiss

En physique du solide, la loi de Curie-Weiss est une forme particulière prise par la loi de Curie pour certaines substances paramagnétiques^[1]. Pour des températures au-dessus de la température de Curie (ou point de Curie), elle relie la susceptibilité magnétique de la substance à la température et s'écrit^[2] :

${\displaystyle \chi _{m}={\frac {C}{T-T_{c}}}}$

où ${\displaystyle C}$ est une constante parfois appelée constante de Curie et ${\displaystyle T_{c}}$ est la température de Curie^[1],[2].

Cette loi doit son nom à Pierre Curie, qui a découvert la loi de Curie, et à Pierre Weiss qui a formulé l'hypothèse supplémentaire permettant d'expliquer cette nouvelle loi à savoir l'existence d'un champ moléculaire.

Signification physique

La loi de Curie-Weiss prévoit une singularité de la susceptibilité magnétique à la température ${\displaystyle T_{c}}$ ; à cette température, la susceptibilité devient infinie, ce qui implique une aimantation spontanée (aimantation non nulle en l'absence de champ magnétique extérieur). Pour des températures égales ou inférieures à ${\displaystyle T_{c}}$, le matériau est dans une phase ferromagnétique^[2].

Limites de la loi

• Pour certains matériaux, la loi de Curie-Weiss échoue à prévoir correctement les valeurs expérimentales de la susceptibilité pour des températures très proches de la température de Curie. En effet, des calculs détaillés mènent à une expression de la susceptibilité de la forme^[2] :

${\displaystyle \chi \sim {\frac {1}{(T-T_{c})^{1,33}}}}$

en bon accord avec les valeurs expérimentales pour ${\displaystyle T}$ proche de ${\displaystyle T_{c}}$.

• Pour des températures ${\displaystyle T\gg T_{c}}$, on trouve un bon accord avec :

${\displaystyle \chi ={\frac {C}{(T-\theta )}}}$

c'est-à-dire une expression très proche de la loi de Curie-Weiss avec un paramètre ${\displaystyle \theta }$ plus grand que la température de transition réelle ${\displaystyle T_{c}}$^[2]. Pour distinguer ce paramètre de la température de Curie, on l'appelle parfois température (ou constante) de Weiss.

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Température de Curie
• Loi de Curie
• Pierre Curie
• Pierre Weiss

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