Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001274-5
Скачать (прямая ссылка):
Нормальная остаточная намагниченность, возникающая после наложения слабого поля (например, 20 Э), может быть сравнительно большой, однако при этом образец легко размагнитить переменным полем меняющейся полярности небольшой амплитуды (~ 20-50 Э). Размагнитить же таким способом образец из состояния насыщения нормальной остаточной намагниченности очень трудно. По этой причине при лабораторных исследованиях магнитных минералов не рекомендуется доводить нормальную остаточную намагниченность до насыщения, пока не закончены остальные испытания, поскольку такая процедура вызывает необратимые изменения магнитного состояния образца. В то же время нормальная остаточная намагниченность насыщения Jrs может служить удобным параметром для нормировки остаточной намагниченности природных образцов, поскольку любые изменения доли магнитной компоненты отражаются на величине Jrs. Такой метод был использован для сравнительного анализа лунных пород разных возрастов (Fuller, 1974).
5.2. Идеальная (безгистерезисная) остаточная намагниченность
Одним из распространенных методов исследования остаточной намагниченности, служащим прежде всего для выявления носителей магнитных свойств образца породы, является метод, использующий наведение идеальной (безгистерезисной) остаточной намагниченности (Anhyste-retic Remanent Magnetization, ARM). При этом образец подвергается воздействию одновременно и переменного поля меняющейся полярности, и постоянного поля небольшой напряженности (порядка 1 Э). Амплитуда переменного поля постепенно снижается до нуля, а затем выключается и постоянное поле. Было показано (Jaep, 1971), что идеальная остаточная намагниченность JARM при комнатной температуре Тг удовлетворяет соотношению
где Js(Тг)-намагниченность насыщения при комнатной температуре, v -объем образца, к -постоянная Больцмана, Нс - коэрцитивная сила, //с-внешнее постоянное поле, - поле взаимодействия, т. е. среднее поле Лоренца, действующее на частицу со стороны других частиц образца. Величину Я, можно определить по зависимости JARM от Нс (Banerjee, Mellema, 1974). Для многодоменных частиц было получено выражение (Gillingham, Stacey, 1971)
где Д.-внешнее поле, N-средний фактор размагничивания частиц в образце, xD магнитная восприимчивость этих частиц в их собственном размагничивающем поле.
Оставляя обсуждение теории термоостаточной намагниченности до разд. 5.4, отметим лишь,что одной из причин для исследования идеальной остаточной намагниченности в однодоменных частицах магнетита было подобие между этими двумя видами остаточной намагниченности (Rimbert, 1959; Levi, Merrill, 1976). Так, можно отметить качественное подобие разупорядочивающего действия на намагниченность температуры и переменного поля в процессе достижения термоостаточной намагниченности в образце магнетита при охлаждении его ниже температуры блокировки Ть (см. следующий раздел) и в процессе получения идеальной остаточной намагниченности, когда амплитуда переменного поля на образце уменьшается до нуля. Аналогия, конечно, не строгая, но она, как показывают кривые размагничивания в переменном поле из состояний идеальной и термоостаточной намагниченности, более справедлива в случае одно- и псевдооднодоменных частиц, чем в случае многодоменных.
Частичная идеальная остаточная намагниченность определяется как остаточная намагниченность, которая возникает в результате обычной процедуры, применяющейся для наведения указанной намагниченности, в том случае, когда амплитуда переменного поля уменьшается не до нуля, а до какой-нибудь промежуточной величины. Если сравнить полную, или суммарную, идеальную остаточную намагниченность, получающуюся, когда амплитуда переменного поля уменьшается до нуля от максимальной величины #тах, и ряд частных, получающихся, когда эта амплитуда уменьшается сначала от #тах до Нп, затем от Н„ до /У„ _, и т.д. до нуля, то окажется, что суммарная идеальная остаточная намагниченность равна сумме частных, т. е.
? Частичная идеальная остаточная намагниченность = Суммарная
идеальная остаточная намагниченность.
В модели идеальной остаточной намагниченности однодоменных частиц предполагается, что переменное поле определенной амплитуды действует на частицы магнетита, обладающие остаточной коэрцитивной
п
силой по остаточной намагниченности НТС, примерно равной этой амплитуде. Поэтому кривую размагничивания в переменном поле состояния с данной величиной идеальной остаточной намагниченности или кривую намагничивания, приводящего в это состояние (как функцию внешнего постоянного поля), можно рассматривать как прямой аналог спектра остаточной коэрцигивности. На образцах магнетита размером 0,2-0,4 мкм, состоящих из одного или двух доменов, было показано (Schmidbauer, Veitch, 1980), что идеальная остаточная намагниченность, достигнутая с использованием переменного поля некоторой амплитуды, может быть устранена размагничиванием в переменном поле с такой же исходной максимальной амплитудой. Все эти данные вполне оправдывают общепринятое использование кривых размагничивания магнетита (в особенности однодоменных частиц) с определенной идеальной остаточной намагниченностью переменным полем для описания распределения Нгс и тем самым для выявления распределения эффективных размеров частиц.
