Arrabona - Múzeumi közlemények 19-20. (Győr, 1977-1978)

Tóth J.: Tarjánpusztai vaskohó archeomágneses vizsgálata

TARJÁNPUSZTAI VASKOHÓ ARCHEOMÁGNESES VIZSGÁLATA A módszer két természeti jelenségen, a Fold mágneses terének változásán, valamint a ferro-, ill. ferrimágnesességen alapszik. Az utóbbi egyes anyagoknak az a tulajdonsága, hogy az őket felépítő atomok spontán mágneses momentummal rendelkeznek, ezeket elemi mágneseknek nevezzük. E mágneses anyagok mikroszkopikus méretű tartományokból, doménekből állnak, amelyeken belül az elemi mágnesek azonos irányúak. Ezeket a tartományokat úgynevezett doménfalak választják el egymástól. A domének és doménfalak helyzetét mindig az határozza meg, hogy melyik állapothoz tartozik a minimális energia. Az anyag mágneseződése részben a doménfalak eltolódásából, a mágneses tér irányával azonos mágnesezettségű domének megnagyobbodásából és a többi méretének csökkenéséből, részben a domének mágnesezettségének a tér irányába való befordulásából áll. Az anyag mágnesezettsége az anyag „előéletétől" függ, azaz attól, hogy az anyagot előzőleg milyen behatások érték. Ha egy ilyen tulajdonságú anyagot felmelegítünk, az anyag mágnesezettsége lassan csökken, majd egy, az anyagra jellemző hőmérsékleten (agyagoknál 700 °C körül) zérussá válik. Ennek oka az, hogy a hőmérséklet növekedésével nő a hőmozgás és ez csökkenteni igyekszik azt a rendezettséget, amelynek következménye a mágnesezettség. Ha ezután adott irányú és nagyságú mágneses térben lehűtjük, az anyag erre a mágneses térre jellemző (azonos irányú és arányos intenzitású) mágnesezettségre tesz szert. Ennek magyarázata, hogy magas hőmérsékleten a domének a számukra energetikailag legkedvezőbb, a mágneses tér irányával megegyező irányba állnak be. A hőmérséklet csökkenésével a doménfalak mozgékonysága csökken, energiájuk már nem elegendő a kristályban levő inhomogenitások okozta energiagátak leküzdésére, így a későbbi (nem extrémen nagy) hatásoktól függetlenül megőrzik a lehűlésükkor ható mágneses térre jellemző helyzetüket. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a mágneses anyagoknak az ilyen típusú mágnesezettsége, amelyet termoremanens mágnesezettségnek nevezünk, rendkívül stabil és ellenálló az anyagot érő még igen nagy hatásokkal szemben is.

1 A fentiek alapján könnyű megérteni az archeomágneses módszer elvét. Az agyagok általában tartalmaznak mágneses összetevőket, így az égetett agyag objektumok tartalmazzák az utolsó égetésük idején ható mágneses tér jellemzőit. Ismeretes, hogy a Föld mágneses tere változik, így egy égetett agyag objektum mágnesezettsége arra jellemző, hogy milyen irányú és nagyságú volt a Föld mágneses tere az égetés idején. így, ha ismerjük az agyagminta égetés163