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. 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 :

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

où $C$ est une constante parfois appelée constante de Curie et $T_{c}$ est la température de Curie.

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 $T_{c}$ ; 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 $T_{c}$, le matériau est dans une phase ferromagnétique.

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 :

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

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

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

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

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

Voir aussi

Articles connexes

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