Theory of Anhysteretic Remanent Magnetization for Randomly Spatially Oriented Uniaxial Single-Domain Particles

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

A generalization of the theory of formation of anhysteretic remanent magnetization (ARM) is generalized for noninteracting randomly spatially oriented uniaxial single-domain particles. It is shown that approximate expressions for the ARM intensity, which have been proposed in (Schcherbakov and Shcherbakova, 1977; Victora, 1989; Egli, 2002), are quite admissible for obtaining estimates. However, our calculations have revealed a striking discrepancy between theoretical conclusions and experimental results. It follows from the theory that the ARM intensity exceeds by several times the thermoremanent magnetization (TRM) intensity, while experiments lead to the inverse relation between ARM and TRM. For resolving this paradox and for explaining the mechanism of ARM formation in rocks, it is necessary to supplement the theory proposed here by including the magnetostatic interactions; as regards experimental verification, it is necessary to carry out experiments with ARM and TRM for ensembles of noninteracting grains (i.e., for their very low concentration in the sample).

Авторлар туралы

V. Shcherbakov

Geophysical Observatory “Borok”, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: shcherbakovv@list.ru
Ресей, Borok, Yaroslavl oblast, 152742

Әдебиет тізімі

  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.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».