Magnetización termorremanente

Desde hace tiempo se sabe que un TRM se puede eliminar si se calienta por encima de la temperatura de Curie.${\displaystyle \scriptstyle T_{\text{C}}}$de los minerales que lo transportan. Un TRM también puede desmagnetizarse parcialmente calentándolo a una temperatura más baja.${\displaystyle \scriptstyle T_{1}}$y enfriándose de nuevo a temperatura ambiente. Un procedimiento común en paleomagnetismo es la desmagnetización por etapas , en la que la muestra se calienta a una serie de temperaturas.${\displaystyle \scriptstyle T_{1},T_{2},\ldots }$Enfriando a temperatura ambiente y midiendo la remanencia restante entre cada paso de calentamiento. La serie de remanencias se puede representar gráficamente de diversas maneras, según la aplicación.

Si una roca se recalienta posteriormente (como resultado de un enterramiento, por ejemplo), parte o la totalidad de la TRM puede ser reemplazada por una nueva remanencia. Si se trata solo de una parte de la remanencia, se conoce como magnetización termorremanente parcial (pTRM) . Debido a que se han realizado numerosos experimentos modelando diferentes formas de adquirir remanencia, la pTRM puede tener otros significados. Por ejemplo, también puede adquirirse en el laboratorio mediante enfriamiento en campo cero a una temperatura${\displaystyle \scriptstyle T_{1}}$(por debajo de la temperatura de Curie ), aplicando un campo magnético y enfriando a una temperatura${\displaystyle \scriptstyle T_{2}}$, luego enfriar el resto del camino hasta alcanzar la temperatura ambiente en campo cero.

El TRM ideal es aquel que puede registrar el campo magnético de tal manera que tanto su dirección como su intensidad puedan medirse mediante algún proceso en el laboratorio. Thellier demostró que esto podría hacerse si los pTRM satisficieran cuatro leyes. Supongamos que A y B son dos intervalos de temperatura que no se superponen. Supongamos que${\displaystyle \scriptstyle M_{\text{A}}}$es una pTRM que se adquiere enfriando la muestra a temperatura ambiente, solo cambiando el campo.${\displaystyle \scriptstyle H}$encendido mientras la temperatura esté en el intervalo A;${\displaystyle \scriptstyle M_{\text{B}}}$tiene una definición similar. Las leyes de Thellier son

• Linealidad : ${\displaystyle \scriptstyle M_{\text{A}}(H)}$y${\displaystyle \scriptstyle M_{\text{B}}(H)}$son proporcionales a${\displaystyle \scriptstyle H}$cuando${\displaystyle \scriptstyle H}$no es mucho más grande que el campo magnético terrestre actual.
• Reciprocidad :${\displaystyle \scriptstyle M_{\text{A}}}$puede eliminarse calentando a través del intervalo de temperatura${\displaystyle \scriptstyle A}$, y${\displaystyle \scriptstyle M_{\text{B}}}$a través de${\displaystyle \scriptstyle B}$.
• Independencia :${\displaystyle \scriptstyle M_{\text{A}}}$y${\displaystyle \scriptstyle M_{\text{B}}}$son independientes.
• Aditividad : Si${\displaystyle \scriptstyle M_{{\text{A}}\cup {\text{B}}}}$se adquiere activando el campo en ambos intervalos de temperatura,${\displaystyle \scriptstyle M_{{\text{A}}\cup {\text{B}}}=M_{\text{A}}+M_{\text{B}}}$.

Si estas leyes se cumplen para cualquier intervalo de temperatura que no se superponga${\displaystyle \scriptstyle A}$y${\displaystyle \scriptstyle B}$, la muestra satisface las leyes de Thellier. ^{[ 4 ]}

Supongamos que una muestra tiene muchos minerales magnéticos, cada uno de los cuales tiene la siguiente propiedad: es superparamagnético hasta que la temperatura alcanza una temperatura de bloqueo.${\displaystyle \scriptstyle T_{\text{B}}}$que es independiente del campo magnético para campos pequeños. No se producen cambios irreversibles a temperaturas inferiores a${\displaystyle \scriptstyle T_{\text{B}}}$Si el TRM resultante se calienta en campo cero, vuelve a ser superparamagnético a una temperatura de desbloqueo.${\displaystyle \scriptstyle T_{\text{UB}}}$eso es igual a${\displaystyle \scriptstyle T_{\text{B}}}$Entonces es fácil verificar que se cumplen la reciprocidad, la independencia y la aditividad. Solo resta que se satisfaga la linealidad para que se cumplan todas las leyes de Thellier.

Louis Néel desarrolló un modelo físico que mostraba cómo los minerales magnéticos reales podían tener las propiedades mencionadas. Se aplica a partículas monodominio , que poseen una magnetización uniforme y solo pueden rotar como una unidad. ^{[ 5 ]}