Investigation of the unusual magnetic properties of hemo-ilmenite by neutron scattering.

Abstract

Den 15. december forsvarer jeg mit speciale med titlen "Investigation of the unusual magnetic properties of hemo-ilmenite by neutron scattering". Hemo-ilmenit er et klippe-mineral som er ansvarligt for lokale afvigelser i jordens magnetfelt. Da mineralet består af (canted) antiferromagnetisk hæmatit (α−Fe2 O3 ) og paramagnetisk ilmenit (FeTiO3 ) er det ikke oplagt at det skulle være magnetisk. De magnetiske egenskaber af hemo-ilmenit har været forsøgt forstået i 50 år og der eksisterer modeller der kan forklare observationerne, men direkte eksperimentel eftervisning mangler. Forklaringen på de observerede egenskaber menes at hænge sammen med at mineralet består af ilmenit, med inklusioner af hæmatit lameller med størrelser ned til 1-2 nm. Det magnetiske moment kunne således tænkes at komme fra spins i kontaktlagene mellem ilmenit og hæmatit (lamellar magnetisme), eller fra usædvanlig kraftig canting af hæmatitmomenterne pga lamellernes lille størrelse.

I mit speciale har jeg undersøgt en prøve af hemo-ilmenit fra de norske fjelde med polariseret neutronspredning og polariseret småvinkel neutronspredning for at undersøge spinstruktuten i prøven og for at forsøge at fastslå om det magnetiske signal kommer fra grænselagene mellem lamellerne, eller fra et andet sted. Eksperimenterne antyder at både canting og lamellar magnetisme er vigtigt i systemet. De udførte eksperimenter viser at vi er på rette spor, men også at flere eksperimenter er nødvendige for endeligt at løse gåden om hemo-ilmenits magnetisering.

There will be a reception in the lunch room (D206) afterwards.