Теория безгистерезисной остаточной намагниченности для хаотически ориентированных в пространстве одноосных однодоменных частиц

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Дано обобщение теории образования безгистерезисной остаточной намагниченности (ARM) для невзаимодействующих хаотически ориентированных в пространстве одноосных однодоменных (ОД) частиц. Показано, что при оценочных суждениях вполне допустимы приближенные выражения для интенсивности ARM, данные в работах [Щербаков, Щербакова, 1977; Victora, 1989; Egli, 2002]. Однако расчеты выявили разительное несоответствие между теоретическими выводами и экспериментальными результатами. Из теории следует, что интенсивность ARM в несколько раз превосходит интенсивность TRM, в то время как эксперимент свидетельствует об обратном соотношении между ARM и TRM. Для разрешения полученного парадокса и понимания механизма образования ARM в горных породах необходимо дополнить представленную здесь теорию учетом магнитостатического взаимодействия, а с экспериментальной стороны — провести эксперименты по созданию ARM и TRM в ансамблях невзаимодействующих зерен, то есть при предельной малой их концентрации в образце.

Об авторах

В. П. Щербаков

Геофизическая обсерватория “Борок” ИФЗ им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: shcherbakovv@list.ru
Россия, п. Борок, Ярославская область

Список литературы

  1. Афремов Л.Л., Харитонский П.В. О магнитостатическом взаимодействии в ансамбле растущих однодоменных зерен // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1988. № 2. С. 101–105.
  2. Белоконь В.И., Нефедев К.В. Функция распределения случайных полей взаимодействия в неупорядоченных магнетиках. Спиновое и макроспиновое стекло // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2001. Т. 120. Вып.1 (7). С. 156–164.
  3. Борисова Г.П., Шолпо Л. Е. О возможности статистических оценок палеонапряженности геомагнитного поля // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1985. № 7. С. 71–79.
  4. Методы палеомагнитных исследований горных пород [Текст] / В.И. Белоконь, В.В. Кочегура, Л.Е. Шолпо (ред.). Мин. геологии СССР. Всесоюз. науч.-исслед. геол. ин-т (ВСЕГЕИ). Л.: Недра. Ленингр. отд-ние. 1973. 247 с.
  5. Нагата Т. Магнетизм горных пород. М.: Мир. 1965. 348 c.
  6. Щербаков В.П., Щербакова В.В. К расчету термоостаточной и идеальной намагниченностей ансамбля взаимодействующих однодоменных зерен // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1977. № 6. С. 69–83.
  7. Щербаков В.П., Сычева Н.К. Теория безгистерезисной остаточной намагниченности однодоменных зерен // Физика Земли. 2023. № 5. С. 3–12. doi: 10.31857/S0002333723050095
  8. Brown W. F. Thermal fluctuation of a single-domain particle // Phys. Rev. 1963. V. 130. P. 1677–1686.
  9. Dekkers M.J., Böhnel H.N. Reliable absolute palaeointensities independent of magnetic domain state // Earth Planet. Sci. Lett. 2006. V. 248. P. 507–516.
  10. de Groot L.V., Biggin A.J., Dekkers M.J., Langereis C.G., Herrero-Bervera E. Rapid regional perturbations to the recent global geomagnetic decay revealed by a new Hawaiian record // Nat. Commun. 2013. № 4. doi: 10.1038/ncomms3727
  11. Dunlop D., Ozdemir O. Rock magnetism. Fundamentals and frontiers. Cambridge University Press. 1997. 573 p.
  12. Egli R., Lowrie W. Anhysteretic remanent magnetization of fine magnetic particles //
  13. Journal of Geophysical Research. 2002. V. 107. № B10, 2209. doi: 10.1029/2001JB000671
  14. Jaep W. F. Anhysteretic magnetization of an assembly of single-domain Particles // J. Appl. Phys. 1969. V. 40. P. 1297–1298.
  15. Paterson Greig A., Heslop David and Yongxin Pan The pseudo-Thellier palaeointensity method: new calibration and uncertainty estimates // Geophys. J. Int. 2016. V. 207. P. 1596–1608. doi: 10.1093/gji/ggw349
  16. Shaw J. A new method of determining the magnitude of the paleomagnetic field // Geophys. J. R. Astron. Soc. 1974. V. 39. P. 133–141.
  17. Shcherbakov V.P., Sycheva N.K., Lamash B.E. Monte Carlo modelling of TRM and CRM acquisition and comparision of their properties in an ensemble of interacting SD grains // Geophys. Res. Lett. 1996. V. 26. № 20. P. 2827–2830.
  18. Shcherbakov V. P., Lhuillier F., Sycheva N. K. Exact Analytical Solutions for Kinetic Equations Describing Thermochemical Remanence Acquisition for Single-Domain Grains: Implications for Absolute Paleointensity Determinations // JGR Solid Earth. 2021. V. 126. Is. 5. P. 1-24. doi: 10.1029/2020JB021536
  19. Stacey F.D., Banerjee S.K. The physical principles of the rock magnetism. Amsterdam: Elsevier. 1974. 195 p.
  20. Stoner E.C., Wohlfarth E.P. Coercive force of fine particles // Philosophical Transactions of The Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences. 1948. V. 240. P. 599–601. doi: 10.1098/rsta.1948.0007
  21. Sugiura N. ARM, TRM, and magnetic interactions: concentration dependence // Earth Planet. Sci. Lett. 1979. V. 42. P. 451–455.
  22. Tauxe L., Pick T., Kok Y. S. Relative paleointensity in sediments: A pseudo-Thellier approach // Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22. P. 2885–2888.
  23. Victora R. H. Predicted time dependence of the switching field for magnetic materials // Phys. Rev. Lett. 1989. V. 63. P. 457–460.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025