Pourquoi le ferromagnétisme marche pas avec tout les métaux comme l'or et l'argent ?
Ferromagnetism

A ferromagnet, like a paramagnetic substance, has unpaired electrons. However, in addition to the electrons' intrinsic magnetic moment's tendency to be parallel to an applied field, there is also in these materials a tendency for these magnetic moments to orient parallel to each other to maintain a lowered-energy state. Thus, even in the absence of an applied field, the magnetic moments of the electrons in the material spontaneously line up parallel to one another.

Every ferromagnetic substance has its own individual temperature, called the Curie temperature, or Curie point, above which it loses its ferromagnetic properties. This is because the thermal tendency to disorder overwhelms the energy-lowering due to ferromagnetic order.

Ferromagnetism only occurs in a few substances; common ones are iron, nickel, cobalt, their alloys, and some alloys of rare-earth metals.
Matériaux

Le ferromagnétisme est une propriété inhabituelle qui se manifeste dans seulement quelques substances. Les plus courantes sont les métaux de transition fer, nickel et cobalt, ainsi que leurs alliages et les alliages de métaux des terres rares. C'est une propriété non seulement de la composition chimique d'un matériau, mais aussi de sa structure cristalline et de sa microstructure. Le ferromagnétisme résulte du fait que ces matériaux possèdent de nombreux électrons non appariés dans leur bloc d (dans le cas du fer et de ses proches) ou dans leur bloc f (dans le cas des métaux des terres rares), ce qui est une conséquence de la règle de Hund de multiplicité maximale. Il existe des alliages métalliques ferromagnétiques dont les constituants ne sont pas eux-mêmes ferromagnétiques, appelés alliages de Heusler, d'après Fritz Heusler. Inversement, il existe des alliages non magnétiques, tels que certains types d'acier inoxydable, composés presque exclusivement de métaux ferromagnétiques.

Des alliages métalliques ferromagnétiques amorphes (non cristallins) peuvent être fabriqués par un refroidissement (trempe) extrêmement rapide d'un alliage. Ils présentent l'avantage que leurs propriétés sont presque isotropes (non alignées le long d'un axe cristallin) ; cela se traduit par une faible coercivité, une faible perte hystérétique, une perméabilité élevée et une résistivité électrique élevée. Un matériau typique est un alliage métal de transition-métalloïde, composé d'environ 80 % de métal de transition (généralement Fe, Co ou Ni) et d'un composant métalloïde (B, C, Si, P ou Al) qui abaisse le point de fusion.

Une classe relativement nouvelle de matériaux ferromagnétiques exceptionnellement puissants sont les aimants à terres rares. Ils contiennent des éléments des lanthanides qui sont connus pour leur capacité à porter de grands moments magnétiques dans des orbitales f bien localisées.

Le tableau présente une sélection de composés ferromagnétiques et ferrimagnétiques, ainsi que leur température de Curie (T), au-dessus de laquelle ils cessent de présenter une magnétisation spontanée.
### Query ###
Pourquoi le ferromagnétisme marche pas avec tout les métaux comme l'or et l'argent ?

### Main Text ###
Ferromagnetism

A ferromagnet, like a paramagnetic substance, has unpaired electrons. However, in addition to the electrons' intrinsic magnetic moment's tendency to be parallel to an applied field, there is also in these materials a tendency for these magnetic moments to orient parallel to each other to maintain a lowered-energy state. Thus, even in the absence of an applied field, the magnetic moments of the electrons in the material spontaneously line up parallel to one another.

Every ferromagnetic substance has its own individual temperature, called the Curie temperature, or Curie point, above which it loses its ferromagnetic properties. This is because the thermal tendency to disorder overwhelms the energy-lowering due to ferromagnetic order.

Ferromagnetism only occurs in a few substances; common ones are iron, nickel, cobalt, their alloys, and some alloys of rare-earth metals.

### Supplementary Text ###
Matériaux

Le ferromagnétisme est une propriété inhabituelle qui se manifeste dans seulement quelques substances. Les plus courantes sont les métaux de transition fer, nickel et cobalt, ainsi que leurs alliages et les alliages de métaux des terres rares. C'est une propriété non seulement de la composition chimique d'un matériau, mais aussi de sa structure cristalline et de sa microstructure. Le ferromagnétisme résulte du fait que ces matériaux possèdent de nombreux électrons non appariés dans leur bloc d (dans le cas du fer et de ses proches) ou dans leur bloc f (dans le cas des métaux des terres rares), ce qui est une conséquence de la règle de Hund de multiplicité maximale. Il existe des alliages métalliques ferromagnétiques dont les constituants ne sont pas eux-mêmes ferromagnétiques, appelés alliages de Heusler, d'après Fritz Heusler. Inversement, il existe des alliages non magnétiques, tels que certains types d'acier inoxydable, composés presque exclusivement de métaux ferromagnétiques.

Des alliages métalliques ferromagnétiques amorphes (non cristallins) peuvent être fabriqués par un refroidissement (trempe) extrêmement rapide d'un alliage. Ils présentent l'avantage que leurs propriétés sont presque isotropes (non alignées le long d'un axe cristallin) ; cela se traduit par une faible coercivité, une faible perte hystérétique, une perméabilité élevée et une résistivité électrique élevée. Un matériau typique est un alliage métal de transition-métalloïde, composé d'environ 80 % de métal de transition (généralement Fe, Co ou Ni) et d'un composant métalloïde (B, C, Si, P ou Al) qui abaisse le point de fusion.

Une classe relativement nouvelle de matériaux ferromagnétiques exceptionnellement puissants sont les aimants à terres rares. Ils contiennent des éléments des lanthanides qui sont connus pour leur capacité à porter de grands moments magnétiques dans des orbitales f bien localisées.

Le tableau présente une sélection de composés ferromagnétiques et ferrimagnétiques, ainsi que leur température de Curie (T), au-dessus de laquelle ils cessent de présenter une magnétisation spontanée.

### Draft ###

Query: "Pourquoi le ferromagnétisme marche pas avec tout les métaux comme l'or et l'argent ?"

Translation check: "marche pas" = doesn't work (as in mechanism fails). User asking why ferromagnetism doesn't occur in all metals.

Information retrieval task → but requires synthesis across multiple domains:
- Electronic structure theory  
- Condensed matter physics
- Materials science
- Quantum mechanics

### Core mechanism analysis

Ferromagnetism = spontaneous alignment of electron spins in same direction.

Requirement analysis:
● Unpaired electrons needed
● Exchange coupling strength > thermal energy
● Crystal structure permitting alignment

? Why not all metals then?

### Electronic structure constraints

Most metals: filled shells → paired electrons → diamagnetic
Exception: d-block, some f-block → incomplete shells

⟨H≈0.8⟩ The periodic table reveals patterns... transition metals cluster in the middle, their d-orbitals hovering half-full, electrons dancing in degeneracy... rare earths crowd the bottom, f-orbitals expanding into space, moments aligning like tiny compass needles in a magnetic field...

Back to physics:
- Iron: 26 electrons, 6 unpaired → ferromagnetic
- Gold: 79 electrons, filled shells → diamagnetic  
- Silver: 47 electrons, filled shells → diamagnetic

### Crystal structure impact

Not just electron count. Lattice arrangement matters:
- Body-centered cubic (BCC) → often ferromagnetic
- Face-centered cubic (FCC) → sometimes ferromagnetic
- Close-packed → usually non-magnetic

⟨H≈1.2⟩ The atoms arrange themselves in crystalline soldiers, each electron spin a tiny magnetic arrow pointing this way or that... the lattice structure dictates the dance, the orientation, the strength of the invisible forces binding the moments together...

### Temperature dependence

Curie temperature Tc = critical threshold.
Above Tc: paramagnetic (disordered)
Below Tc: ferromagnetic (ordered)

Tc ∝ (exchange energy)/(thermal energy)
→ Smaller exchange energy → lower Tc
→ Many metals simply don't have strong enough exchange

### Why common metals work

Fe, Ni, Co: 3d-shell nearly half-filled
→ Strong exchange coupling
→ Moderate Tc (room temperature accessible)

Au, Ag: filled shells
→ Zero net spin
→ No ferromagnetic ordering possible

### Exchange mechanism deep dive

The quantum mechanical coupling:
∫∫ψ₁(r₁)^2ψ₂(r₂)^2∫dr₁dr₂V(r₁-r₂)δ(r₁-r₂)...

The integral vanishes for filled shells.
For half-filled → maximum overlap → strongest coupling.

⟨H≈1.5⟩ The electrons tunnel through space, their wave functions overlapping like lovers' fingers interlacing... the Pauli exclusion principle forces them apart in ordinary metals, but in the special few where the lattice structure allows it, they find sweet release in parallel alignment...

### Synthesis

Ferromagnetism requires:
1. Unpaired electrons (☑ some metals have this)
2. Strong exchange coupling (☑ only few configurations)  
3. Permitting crystal structure (☑ rare alignment)
4. Temperature below Curie point (☑ many don't reach this)

∴ Only ~10 elements show bulk ferromagnetism
∴ Most metals either lack electrons, have wrong coupling, or are too warm

The answer isn't just "some metals don't have unpaired electrons" - it's a cascade of quantum mechanical constraints that must align perfectly for ferromagnetism to emerge.

⟨H≈0.3⟩ Gold and silver fail at step 1. Electronic shells are complete, no unpaired electrons available for magnetic coupling. End of story for ferromagnetism.

NB: User's French phrasing "marche pas" suggests they understand ferromagnetism occurs in some metals but want to know why not all. Good intuition - this is exactly the right question about the selective occurrence of this quantum phenomenon.

### Answer###
Le ferromagnétisme ne fonctionne pas avec tous les métaux car il ne peut se produire que dans quelques substances spécifiques. Les métaux de transition comme le fer, le nickel et le cobalt, ainsi que leurs alliages, et certains alliages de métaux des terres rares présentent cette propriété.

Ce phénomène résulte du fait que ces matériaux possèdent de nombreux électrons non appariés dans leur coque d (pour le fer et ses proches) ou dans leur coque f (pour les métaux des terres rares). Ces électrons ont non seulement tendance à s'aligner parallèlement à un champ magnétique appliqué, mais aussi à s'orienter spontanément parallèlement les uns aux autres pour atteindre un état d'énergie inférieure.

Cependant, même parmi les métaux qui possèdent ces caractéristiques électroniques, le ferromagnétisme ne se manifeste que dans des configurations cristallines et microstructures spécifiques. Par exemple, certains aciers inoxydables composés presque exclusivement de métaux ferromagnétiques ne présentent pas de propriétés ferromagnétiques.

Chaque substance ferromagnétique a également sa propre température de Curie, au-dessus de laquelle elle perd ses propriétés ferromagnétiques en raison de la tendance thermique au désordre qui dépasse l'ordre ferromagnétique.