几种边缘磁学的发展及其与地球物理学的关系

介绍了几种与地磁学和古地磁学相关的边缘磁学:生物磁学、考古磁学、环境磁学等,从它们的演变历史和发展现状分析了它们与地球物理学中的地磁学和古地磁学的关系.探讨了地球物理工作者能否从其他边缘磁学中吸收借鉴些什么和能否利用我们在磁学方面的特长优势在这些领域有所作为两个问题.     

磁铁矿粒径精细变化下的磁性特征研究

在古地磁学研究中，精细粒径磁性样品中能否提取有效古地磁信息是古地磁学研究能否顺利开展的前提条件。基于这一问题，应用MERRILL软件对30 nm、60 nm、88 nm、150 nm截角八面体磁铁矿颗粒进行多次微磁模拟，发现:1)在常温下单畴(single domain,SD)、易轴指向单涡(easy-axis aligned single vortex,ESV)颗粒具有较高且稳定的矫顽力，而难轴指向单涡(hard-axis aligned single vortex,HSV)颗粒则存在波动; 2)温度变化情况下，SD、ESV颗粒依旧保持较强的热稳定性，而HSV颗粒依旧存在波动。据此，推断SD结构与ESV结构磁铁矿颗粒可以作为古地磁学研究的良好信息载体。总之，该项研究在一定程度上拓宽了良好载磁颗粒的粒径范围，从而提高了有效古地磁信息的提取。     

太阳磁暴的奥妙

2004年，地球经受了一系列强烈的磁暴袭击，如此强烈的爆发是什么原因引起的?太阳磁暴对人类有什么影响?俄罗斯科学院地磁学、电离层和无线电波传播研究所地球物理环境预测中心的专家介绍了有关情况。     

环境磁学磁性参数简介

环境磁学是一门能为全球环境变化、气候过程和人类活动对环境的影响等研究提供有价值的资料的边缘新兴学科。目前比较常用的磁学参数有磁化率、频率磁化率、天然剩磁、饱和等温剩磁、剩磁矫顽力、非磁滞剩磁等等，它们用途广泛，其测量既简便又快速，可为重建古环境、恢复古气候提供可靠的依据。     

广州城市公园绿地重金属环境磁学研究

为研究广州市城市公园绿地土壤环境磁学和重金属元素的相关性，选取广州市主城区14个公园进行采样.共采集133组样品并测试分析土壤的环境磁学数据和地球化学数据，开展土壤环境磁学性质与重金属含量的对比研究.磁学测试结果表明，土壤磁性来源以人为输入的单畴颗粒SD、多畴颗粒MD为主，组分以软磁性矿物为主，部分地区也有硬磁性矿物贡献.相关性分析表明：χ_ARM、SIRM对Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd和Hg有指示意义；χ_lf对Cu、Zn、Ni、Pb有指示意义；S-比值对Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd有指示意义；SIRM/χ对Hg有指示意义；χ_fd%对As有指示意义.对χ_lf与Cu,χ_fd与Cu、Ni、As进行回归曲线分析得到的回归方程有效.因此，环境磁学方法可作为一种探索土壤地质环境监测的新技术手段.     

现代磁学巨匠:约翰·范弗莱克

美国著名理论物理学家范弗莱克一生进行了包括量子理论、磁性理论、原子光谱、晶体场理论和磁共振等方面的广泛研究.范弗莱克对现代磁学的发展做出了卓越的贡献,被誉为"现代磁学之父".1977年,因为磁性和无序体系电子结构的基础性理论研究,他与安德逊、莫特分享了诺贝尔物理奖.本文梳理了他的生平,回顾了他的科学研究工作以及他在人才培养上鲜为人知的事迹.     

民国初期《观象丛报》中力学文章的科学史意义

对中国最早的天文和气象类期刊《观象丛报》作了历史性考察,并运用文献分析法对其所载天体力学、气象观测学、地球磁力学和大地测量学等方面的论文作了解读,侧重于有关天体力学和地球磁力学的内容,涵盖重力学、地磁学、相对论等知识.经与同时期发表的相关文章相比较,认为《观象丛报》发表的这些力学论文,完全不同于晚清时期的粗浅知识介绍,它促进和深化了天文学与力学之间的学科渗透,在近代中国天文学的多元化发展中具有重要科学价值.     

生物磁学与生物电磁学

一、生物磁学的现状和发展趋势生物磁学(Biomagnetism)是20世纪60年代初新兴起的一门交叉学科。它研究不同层次生物材料产生的外部磁场以及外部磁场对生物机体不同层次的效应。后者又称磁生物学(Magnetobi-ology)。从1963年鲍尔(Baule)和麦克菲(McFee)记录到第一张心磁图(MCG)算起,生物磁学已有28年的历史。国际上已召开过七届生物磁学会议。     

网纹化对皖南红土特征剩磁的影响

皖南的红土是形成于亚热带的风尘沉积,建立红土的年代框架主要依据磁性地层,但红土磁性地层的可靠性却存在争议.为查明风化作用对古地磁特征剩磁的影响,我们选择了安徽宣城官塘的红土剖面进行了高分辨率的磁性地层研究.结果显示,均质红土层的特征剩磁比较稳定,而网纹红土层的特征剩磁方向不稳定,极性变化频繁,难以准确划分出极性界线.岩石磁学的研究表明,均质红土与网纹红土的载磁矿物种类与含量不完全相同,原因在于沉积后强烈的网纹化作用,一方面使得原生碎屑磁性矿物发生转变,含量明显下降,另一方面形成了较多的次生磁性矿物,碎屑剩磁因此受到化学剩磁的严重干扰,导致常规方法获得的网纹红土的特征剩磁方向不可靠.据此我们认为在皖南网纹红土层内确定的B/M界线需要慎重对待.这一发现对其它南方网纹红土的古地磁测年也有参考意义.     

下辽河平原第四纪磁性地层的初步探讨

通过对下辽河地区古地磁样品分析。发现缺失松山反向时的磁性地层,即没有早更新世的沉积地层,讨论了此现象和郯庐大断裂的应力场的变化关系。古地磁分析对本区第四纪磁性地层的划分提供了依据。     

椭圆纳米薄膜的自旋波本征特性研究

采用微磁学模拟方法研究了椭圆纳米薄膜的自旋波本征特性.获得了其自旋波频率谱和自旋波模式空间分布.由于空间受限,自旋波模式展示量子化和局域化特性.自旋波模式的空间对称性与激发场的对称性有关.磁薄膜的厚度能对自旋波模式特性进行调制.随着厚度的增加,边缘局域化模式和波矢方向沿着磁化方向的BA模式自旋波频率减小,而一致模式和波矢方向垂直于磁化方向的DE模式自旋波频率增大.     

徐州城市表层土壤中金属元素的磁学响应

城市表层土壤中金属元素的污染必须加以控制。近来,磁学监测正逐步作为代用指标,监测由某些工业或交通污染的土壤中金属元素含量。为了进一步确认这种方法的有效性,研究金属元素的含量与磁学参数之间的关系是非常必要的。详细探讨了徐州城市表层土壤中24种金属元素(As为准金属元素;Pb、Cu、Zn、Co、Cd、Sb、As、Fe、Ni、Cr、Ag、Sc、Ba、Hg、Be、Bi、Mn、Al、Ti、Se、Ga、Li、V、Mo)与5个磁学参数(χ、χfd、SOFT、SIRM、χARM)的相关关系,并且建立了磁学诊断模型。结果表明,利用磁学监测方法能够初步定量地评估城市表层土壤中部分金属元素的含量。     

南方地区土壤重金属污染的磁响应特征——以金华地区为例

为了明确在运用环境磁学方法进行重金属污染评价时其所适用的土壤类型和磁学参数,对金华地区农田表层土壤进行了系统的环境磁学调查,分析南方地区土壤重金属污染的磁响应特征.结果表明：1)盆地内污染土壤的磁性突出表现为高磁化率值、高硬剩磁值及低的非磁滞剩磁磁化率与磁化率比值,与我国北方重污染土壤的磁性特征基本一致;2)水稻土表现为低磁化率值和极高的非磁滞剩磁磁化率与磁化率比值,与污染土壤磁学特征差别大,十分适合于使用环境磁学方法快速监测土壤重金属污染;3)山地丘陵土壤表现出较高的磁化率值和硬剩磁值,以及低的非磁滞剩磁磁化率与磁化率比值,与盆地内污染土壤的磁性较为相似.综上,在该地区运用环境磁学方法进行土壤污染监测时,土壤类型的磁背景差异不可忽视,应根据土壤类型差异慎重选取评价参数.     

环境磁学在第四纪气候与环境研究中的应用

阐述了新兴的交叉学科环境磁学的原理及矿物学参数,论述了环境磁学在第四纪气候与环境中的应用,也指出了环境磁学存在的问题与发展的趋势。     

湖泊沉积多学科研究的古气候环境意义

阐述了多学科研究湖泊沉积恢复古气候环境的重要性，并归纳了从湖泊沉积提取古气候环境信息所涉及的主要学科，主要包括地球化学、环境磁学、微体古生物学和沉积学等，并进一步讨论了湖泊沉积记录古气候环境研究的主要进展.     

外磁场和电流共同驱动的磁纳米柱中磁矩动力学

针对自由层与自旋极化层均为垂直磁各向异性材料的磁纳米柱结构,基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程,利用微磁学模拟方法,研究了外磁场和电流导致的自旋转矩效应所驱动的自由层磁矩翻转特性.模拟结果显示磁矩翻转曲线中出现了多个"凸起"的非正常翻转状态;且凸起区域出现的位置与外加磁场大小、纳米柱尺寸和垂直磁各向异性相关,而与极化层磁矩的倾角大小无关.在自旋极化层的磁矩倾角给定时,凸起区域出现的磁矩状态有亚稳态、振荡态、稳定态3种.给出建立了它们随磁场和极化层倾角变化的参数相图.     

铁磁固体的微结构和微磁学

本书由剑桥大学出版社出版，主要讨论了铁磁材料的微磁学和微结构，以及铁磁材料典型的磁滞回线和其微结构的关系，同时也深入的分析了晶体和非晶合金的微结构对其磁学性质的影响。本书将微磁学理论推广应用到了现代磁性材料的各个方向，包括：磁畴模式、     

关于地磁与空间微物理场及其应用系统研究的思考

本文从地磁对地球科学研究及防灾减灾、资源利用与国民经济建设的影响与需求出发，简要介绍了地磁学、地磁测量仪器与传感器以及地磁在导航、空间天气、大气科学、日地关系等相关学科中应用的研究现状，提出了传感器与基础材料、地磁测量理论与技术、地磁和空间微物理场与地球系统关系、地磁理论在相关领域的研究设想，以及地磁和空间微物理场多要素一体化探测系统与公共信息共享平台建设及应用系统开发的设想，提出了推动地磁科学研究及产品与应用系统开发的几点建议，展示了地磁学研究的发展趋势与应用前景。     

首届中国大地测量和地球物理学学术大会在北京召开

正2014年10月25—26日,第一届中国大地测量和地球物理学学术大会在北京召开,来自国内高校、科研单位的2000余名专家和研究生参加。本次大会主题为从全球变化到未来地球,议题涉及冰冻圈科学、大地测量学、地磁学与高空物理学、水文科学、气象学与大气科学、海洋物理科学、地震学与地球内部物理学、火山学与地球内部化学。大地测量与导航专业委员会委员会议、IAG综合学术论坛暨大地测量与导航专委会年会开幕式、国际水文科学协会中国国家委员会学术大会、国际水文科学协会中国国家委员会工作会议同期召开。详见中国科协网http://www.cast.org.cn/n35081/n35473/n35518/16062188.html。     

黄土高原西部典型古土壤与黄土的磁学特征及其古气候意义

探讨并详细对比了位于黄土高原西部的九州台黄土剖面的黑垆土和马兰黄土上部土层的磁学性质,初步探索了黄土高原西部黄土的磁学性质与成壤作用和气候变化间的内在关系.结果指示晚更新世以来黄土高原西部地区黄土风尘沉积物的磁性矿物质量分数总体较低,以磁铁矿为主,同时含有磁赤铁矿、赤铁矿和少量针铁矿;磁晶粒度特征介于单畴与多畴.不同土层的磁学特性存在明显差别:黑垆土中磁铁矿和赤铁矿质量分数高,磁晶粒度相对更细,高矫顽力矿物含量少;马兰黄土上部中磁铁矿和赤铁矿质量分数少,针铁矿质量分数相对较高,磁晶粒度性质更接近于多畴,高矫顽力矿物含量多;过渡层磁晶粒度性质介于上述两段之间,总体磁学性质更接近于马兰黄土的.