
【计】 perpendicular magnetization
垂向磁化(Vertical Magnetization)是地球物理学和地质学领域的重要概念,指岩石或地质体在地磁场作用下形成的磁化方向与水平面垂直的现象。该现象通常与地壳中磁性矿物的排列方向及地质构造活动相关。
根据《地球物理学名词》第三版定义,垂向磁化的形成主要受以下因素影响:(1)地球主磁场的垂直分量;(2)岩石剩余磁化强度的方向性;(3)铁磁性矿物(如磁铁矿、钛铁矿)的晶体定向排列。中国地质科学院研究表明,这种磁化模式在我国华北克拉通前寒武纪基底岩系中普遍存在,与古地磁极移轨迹存在显著关联。
在实际应用中,垂向磁化数据对资源勘探具有重要意义。中国科学院地质与地球物理研究所通过航空磁测发现,青藏高原东缘的垂向磁异常带与深部断裂系统高度吻合,为圈定金属矿床靶区提供了关键依据。美国地球物理联合会(AGU)发布的《地磁学手册》指出,垂向磁化率(χ_v)的计算公式为: $$ χ_v = frac{M_v}{H} $$ 其中$M_v$为垂直磁化强度,$H$为外加磁场强度。
值得注意,垂向磁化常与横向磁化(Transverse Magnetization)形成对比。前者多出现于火成岩侵入体和变质岩带,后者则常见于沉积岩层理发育区域。日本地质调查局2019年研究报告显示,两者磁化率差异可达2-3个数量级。
引用来源:
垂向磁化(Perpendicular Magnetization)是材料磁化方向的一种特殊形式,其核心特征为磁矩排列方向垂直于材料表面或特定参考平面。以下为详细解释:
基本定义
垂向磁化指在外加磁场作用下,材料内部磁矩(原子或分子磁偶极矩)沿垂直于材料表面或特定方向有序排列的现象。这种磁化方式与横向磁化(磁矩平行于表面)形成对比。
物理机制
其形成与材料的磁各向异性密切相关。例如,当材料成分改变时(如铬含量超过11.2%),晶体结构或电子自旋排列可能更倾向于垂直方向,导致磁化方向从平面转向垂直。铁磁性物质(如铁、钴、镍)因强磁耦合特性更易实现此类磁化。
观测现象
在实验中,垂向磁化可能表现为离散的“点状磁畴”(dot domains),这些磁畴的密度和分布会随材料成分或外部条件变化而改变。
应用领域
垂向磁化技术在高密度磁存储设备(如硬盘)中尤为重要,因其能提升数据存储密度和稳定性。此外,在自旋电子学器件设计中也有研究价值。
补充说明
磁化过程本质是材料从无序磁矩状态转变为有序排列的过程,垂向磁化是其中一种特定取向的实现方式。
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