はじめに
適用された磁場は、磁化率を誘発する可能性があります (ラテン語:影響を受けやすい、「受容的」; 示される) 資料中。言い換えると、印加磁場強度 H と磁化 M (単位体積あたりの磁気モーメント) の比です。印加された磁場に対するほとんどの材料の応答は、2 つのカテゴリに分けることができます。磁場が材料と整列する常磁性と、磁場が材料とまったく整列しない反磁性です。磁場では、材料の磁化率 磁場に向かって引き寄せられるか、磁場から引き離されるかを決定します。より大きな磁場は常磁性材料を引き付け、適用された磁場と整列します。磁場が存在しない場合、反磁性材料は離れてドリフトし、より低い磁場の領域に移動する傾向があります。常磁性または反磁性は、材料の固有の磁化が課された磁場の上に追加の磁場を作成するときに発生します。物質の磁化率を定量的に測定することで、物質の構造を知ることができます。これは、結合とエネルギーレベルに関する情報を提供します。古地磁気調査と構造地質学では、一般的に使用されます。
磁化率の式
Xm=I/H
磁化率 比率は、同じ単位で表される 2 つの量の比率であるため、単位はありません。磁化率は、材料と温度特性の影響を受けます。
数学用語
この場合、H=1 の場合、Xm=I です。
つまり、材料の磁化率 単位強度の磁石にさらされたときに生成される磁化の量です。
磁化率に関する興味深い事実
磁化率によって物質の挙動を予測することが可能です .この手法を使用すると、物質を引き付けたり反発したりする磁場の能力を調べることができます。常磁性体が磁場の高い場所を発見すると、そこに引き寄せられる可能性があります。磁場と整列している間、これが起こります。状況によっては、反磁性材料が独特の挙動を示すことがあります。これらの材料では、磁場を整列させることはできません。その結果、材料は磁場の高い場所から離れ、磁場の低い場所に向かって押し出されます。常に、材料の磁化は適用された磁場より上にあります。すでに持っている磁場に追加されます。さまざまなタイプの力線を使用して常磁性と反磁性を変えることができます。磁化率を定量的に測定することが可能です。それらはすべて、材料構造に基づいて必要な洞察を提供してくれます。それに加えて、材料のエネルギーレベルとその結合の強さに関する情報を明らかにすることができます.
磁化率の使用
ほとんどの場合、MS は、古気候によって支配される堆積プロセスに関連付けることができる組成の変化の相対的な代理指標として利用されます。感受性ロガーは、その優れた精度と感度により、コア間およびコアとダウンホールのログ相関に非常に有益です。堆積物の磁気特性、海流または風流の強さと方向、または MS の発生源のより詳細な調査は、通常、海岸にある研究所で必要とされます。熱消磁調査では、相転移または酸化によって引き起こされる磁性鉱物の変化を検出するために、分離されたサンプルの磁化率が測定されます。強磁性および常磁性の鉱物は、多くの状況で、これらの鉱物の優先配向と分布を測定する AMS を使用して底流、圧縮または変形に関連付けることができます。 AMS の調査結果を正しく解釈するには、通常、サンプルの磁気特性を徹底的に分析する必要があります。
磁化率の環境への影響
ほとんどの材料の温度依存特性により、コアを周囲温度に平衡化する必要があります。常磁性体の場合、キュリー ワイスの方程式では、k =c/T と規定されています。ここで、c はキュリー定数、T はケルビン温度です。 20°C では、純粋な常磁性材料の MS は、室温より 5°C (10°C; 20°C) 低い室温での磁化率よりも 1.7% (3.5%; 7.1%) 大きくなります。 0°C から 20°C の間では、他の材料の温度依存性はそれほど顕著ではありません。
磁場は常磁性分子の磁気モーメントをある程度整列させるため、Gd-DTPA キレートを含むコンパートメントの磁化率が変化します。ホスト分子が存在する磁場の形状と方向も、この磁化率の変化に影響を与えます。水プロトンの局所磁場は、局所共鳴周波数に影響を与える磁化率の差によって変更されます。この結果、特定のボクセルからの信号に 3 つのことが起こります。
- 感受性の違いの結果として、組織水からの信号は周波数の範囲にわたって発生し、場の分布が非-ユニフォーム。静磁場に不均一性があると、T2 効果が発生します。たとえば、グラディエント エコー シーケンスは、不均一性のディフェージングを対象としていないため、これらの影響に対して特に脆弱です。
- スピンエコー シーケンスなどのボクセル内磁場勾配の存在は、これらの勾配での拡散による画像化時間中の信号損失に間接的に寄与します。これは、拡散時間が長くなるにつれて強くなる T2 効果 (つまり、TE) として見ることができます。短いエコー周期を持つカー-パーセル-マイブーム-ギル (CPMG) マルチエコー シーケンスなどの比較的拡散の影響を受けにくいシーケンスを使用すると、前述のように、これらの効果を固有のスピン-スピン緩和と区別することができます。
- ボクセルのサイズが小さく、感受性の差が空間的に広い範囲にあるため、ボクセル内の電界分布は依然として均一である可能性がありますが、正味の電界と周波数オフセットのために歪んでいます。 . TE が上昇すると、この共振周波数のシフトによって信号の位相が変化します。これは、位相に敏感な画像で見ることができます。
結論
超常磁性 (SP) 粒子の体積分布は、温度と時間の関数として磁気データを使用して再構築できます。科学者が磁気モーメントが温度によってどのように変化するかを理解して初めて、正確な観測が可能になります。バルク磁気特性は、一般に温度依存性を導き出すために使用されます。一方、微細粒子の磁気特性は、低温酸化、表面スピンの調整の減少、および隣接分子との相互作用に関連する表面効果によって大きく影響されます。特に岩石や堆積物では、これらの影響を測定することは困難です。この問題を克服するために、SP 粒子アセンブリの磁気特性を再現する方法が提供されます。ある範囲の温度と周波数での磁化率のデータの反転に基づいて、このアプローチが開発されました。データの冗長性のおかげで、粒子の磁気特性について事前の仮定を行うことなく、温度依存性、有効相互作用場、およびネールブラウン緩和理論の前指数因子の推定値を導き出すことが可能です。天然サンプルと人工サンプルの両方の典型的な感受性測定値に近似する数値サンプルを使用して、反転法が評価され、機能することがわかりました。古地磁気と環境磁気については、磁化率反転研究により、小さな粒子の磁気特性を明らかにすることができます。
