ДОМЕНЫ

– области химически однородной среды, отличающиеся физическими свойствами либо упорядоченностью в расположении частиц. Магнитные домены – области самопроизвольной намагниченности, на которые разбивается магнитный материал ниже критической температуры (точки Кюри, Нееля). Разбивка магнетиков на домены происходит из-за конкурирующего действия обменных сил (взаимодействие спинов атомов) и магнитных сил (магнитостатическое взаимодействие). В результате образуется магнитная структура, имеющая минимум магнитной энергии. Суммарный магнитный момент такого материала равен нулю. Намагничивание магнитного материала заключается в перемагничивании доменов по направлению намагничивающего поля (см. магнитный гистерезис). Резкие границы между доменами энергетически невыгодны. Поэтому между доменами образуется переходный слой (см. доменная граница). Существует критический переходный размер зерен от многодоменного к однодоменному состоянию. Этот размер зависит от типа магнитного упорядочения, т.е. от энергии взаимодействия атомов – чем она больше, тем меньше критический размер. Так, у слабого ферромагнетика гематита критический размер достигает 2,5 мм, тогда как у изометричных зерен ферримагнетика магнетита он менее 0,1 мкм. Промежуточное состояние между одно- и многодоменным называется псевдооднодоменным. Однодоменные зерна отличаются от многодоменных рядом специфических магнитных свойств, в частности, наиболее высокой магнитной жесткостью, относительно высокой остаточной намагниченностью и относительно низкой магнитной восприимчивостью. Из-за магнитостатического взаимодействия между близко расположенными однодоменными зернами различия в магнитных свойствах между ансамблями одно- и многодоменных зерен сглаживаются. Однодоменные зерна, благодаря высокой магнитной стабильности, наиболее надежно сохраняют палеомагнитную информацию. Состояние мелких однодоменных магнитных зерен, время релаксации магнитного момента которых не более времени измерения намагниченности, называется суперпарамагнитным. Такие частицы ведут себя в магнитном отношении подобно парамагнитным, но намагниченность их при этом гораздо выше, чем у парамагнетиков. С ростом температуры предельный размер частиц, ведущих себя как суперпарамагнитные, повышается. Граница суперпарамагнетизма (и соответственно область размера частиц) во времени строго не определена и зависит от задач и методов исследования. См. диаграмма Прейзаха-Нееля, термомагнитный тест Большакова-Щербаковой.