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aimant

(latin populaire *adimas, -antis, du latin classique adamas, -antis, diamant, acier)

L'aimant naturel (pierre d'aimant) ou magnétite est l'oxyde de fer Fe3O4, de la famille des spinelles. Les aimants naturels étaient connus des Grecs, qui les trouvaient dans une ville d'Asie Mineure et dans une région de Macédoine, toutes deux appelées Magnesia. Les aimants artificiels, de constitutions très variables, mais en général à base de fer, ne paraissent pas avoir été connus en Europe avant le xii siècle. Ils ont souvent la forme de barreaux ou d'aiguilles allongés. Leurs extrémités (ou pôles) sont le siège de la plupart des actions magnétiques extérieures. On appelle pôle nord celui qui tend à se diriger vers le nord, et pôle sud le pôle opposé. L'expérience montre que deux pôles de même nom se repoussent et deux pôles de noms contraires s'attirent. L'expérience de l'aimant brisé montre qu'en sectionnant en deux parties n'importe quel barreau aimanté, on n'arrive jamais à isoler un pôle (ou une région polaire) unique. Chaque moitié se comporte comme un nouvel aimant complet. Les pôles nord et sud sont susceptibles d'être définis comme deux points précis et on appelle axe magnétique du barreau la droite qui joint ces deux points. Son moment magnétique est une grandeur caractérisant l'intensité des effets ou actions magnétiques. C'est le produit de la distance entre ses deux pôles par la masse magnétique. On appelle intensité d'aimantation le quotient du moment magnétique global par le volume.

Les matériaux pour aimants doivent conserver leur aimantation en dépit du champ démagnétisant créé par les pôles. Les aciers trempés furent longtemps les seules substances utilisées. Vers 1930 apparurent les alliages alnico (aluminium-nickel-cobalt) possédant un champ coercitif élevé. Les ferrites sont des céramiques à base d'oxyde de fer obtenues par frittage. Elles ont un champ coercitif très élevé, moins élevé cependant que les alliages à base de terres rares (alliage colbalt-samarium). Les aimants sont utilisés pour repérer et mesurer des champs magnétiques (boussole, compas, etc.), pour exercer des forces (appareils de levage, fermeture de portes, séparateurs, etc.), pour le champ magnétique créé dans un entrefer (inducteurs de machines électriques, spectromètres, accélérateurs de particules).