Morin transition in hematite: Size dependence and thermal hysteresis
Notice bibliographique
Résumé
Hematite is a frequently used mineral in paleomagnetic and environmental magnetic studies. Just below room temperature, it undergoes a magnetic phase transition, the Morin transition, whose nature is an important part of our basic understanding of hematite's magnetism and magnetic memory. We have determined the temperature TM of the Morin transition from saturation remanence warming curves to be 250–261 K for 0.5–6 mm hematite natural single crystals, 257–260 K for 45–600 μm sieved crystal fractions, and 241–256 K for submicron synthetic hematites with grain sizes between 120 and 520 nm. The variation must be due to differences in crystal morphology, lattice strain, and crystal defects common in both synthetic and natural crystals. Our results are compatible with published data for 100 nm to 10 mm hematites and show that TM is nearly size independent, decreasing very gradually as particle size decreases over this broad range, which includes both multidomain (MD) and single‐domain (SD) structures. However, TM decreases sharply between 90 and 30 nm. Below 20 nm, the transition disappears entirely as near‐surface spins deviate strongly from the antiferromagnetic easy axis. Our SD and MD hematites exhibit a thermal hysteresis in the Morin transition: the values of TM in cooling and in heating are different. For the same cooling/warming rate, ΔTM is much greater for submicron hematites than for larger crystals. We attribute the lag in the transition in both cooling and heating to crystal imperfections and resulting internal stresses, and speculate that defects may serve to pin and stabilize surface spins. Preventing spin rotation in a region large enough to trigger the phase transition would inhibit destabilization of the weakly ferromagnetic phase in cooling and the antiferromagnetic phase in heating. The wide distribution of particle sizes in our submicron samples may also play a role.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».