QUELQUES ASPECTS NON LINÉAIRES DE L'HYSTÉRÉSIS FERROMAGNÉTIQUE

Résumé
On passe en revue un certain nombre de résultats sur les mécanismes d'aimantation par déplacements de parois de Bloch. Des cadres monocristallins de fer-silicium permettent d'étudier le comportement d'un petit nombre de parois. Une paroi à 180° se déplace à grande échelle par une succession de mouvements réversibles et irréversibles compatibles avec un modèle de fonction potentiel (Néel 1942). La croissance linéaire de la taille des sauts en fonction du champ magnétique permet d'expliquer la loi de Rayleigh (1887) : J = aH + bH². A la plus petite échelle, le mouvement de la paroi fait intervenir un grand nombre de petits sauts indépendants et vraisemblablement activés thermiquement, qui donnent lieu à une autre loi de Rayleigh : J = aH + b' H² (b' < b). On observe une transition d'un régime à l'autre en faisant varier la vitesse de la paroi. L'apparition des grands sauts a une allure de phénomène critique. Passant au cas des polycristaux, on étudie le phénomène de reptation (Ewing 1885) : les cycles d'hystérésis successifs ne se referment pas exactement. On montre que la répartition directionnelle des domaines élémentaires évolue au cours des cycles et s'adapte progressivement à un mécanisme d'aimantation donné. Ce phénomène donne accès à la statistique des interactions dans la structure en domaines. En combinant cette information avec la réponse individuelle d'une paroi donnée par l'étude des monocristaux, on parvient à reconstituer de façon satisfaisante la courbe de première aimantation et les cycles d'hystérésis d'un échantillon polycristallin dans la région où les déplacements de parois constituent le mécanisme d'aimantation prépondérant.

Abstract
Some results on Bloch wall motion are reviewed. Frame-shaped Fe-Si single crystals enable us to study the behaviour of a small number of walls. When observed in a large scale, the reversible and irreversible displacements of a 180° wall are consistent with a model of conservative potential function (Néel 1942). The linear dependence of the average size of Barkhausen jumps on the magnetic field allows to explain the Rayleigh law (1887) : J = aH + bH². In a smaller scale, the motion of the wall involves a great number of independent little jumps, which are likely to be thermally activated, and result in another Rayleigh law : J = aH + b' H² (b' < b). A transition between the two possible behaviours is brought to evidence by varying the wall velocity. The onset of large jumps has an analogy with a critical phenomenon. Turning to the case of polycrystals, we study the reptation (creep) of dissymetrical loops (Ewing 1885) : successive loops slowly move upwards. It is shown that the angular distribution of domains evolves towards a more and more ordered state and adapts itself to a given magnetization process. This phenomenon yields information about the statistical features of interactions in the domain structure. By combining this information with the individual response of a wall, the virgin curve and hysteresis loops of a steel sample can be satisfactorily calculated in the region where wall motion is predominent.