残留磁化または残留磁気とは、外部磁場が除去された後に強磁性体(鉄など)に残る磁化のことです。 [ 1 ]口語的には、磁石が「磁化」されると、残留磁化が生じます。[ 2 ] 磁性体の残留磁化は、磁気記憶装置の磁気メモリとして機能し、古地磁気学では過去の地球の磁場に関する情報源として利用されます。remanence という単語は、 remanentという語に由来し、「残るもの」という意味です。[ 3 ]
残留磁化という同義語は 、一般的に工学分野で用いられます。変圧器、電動機、発電機などでは、残留磁化が大きいと望ましくありません(電磁鋼板も参照)。これは、コイルの電流を切った後に電磁石に残る磁化など、不要な汚染物質となるためです。残留磁化が不要な場合は、消磁によって除去することができます。

残留磁化のデフォルトの定義は、大きな磁場(飽和を達成するのに十分な磁場)を印加した後、ゼロ磁場に残る磁化です。[ 1 ]磁気ヒステリシスループの効果は、振動試料磁力計などの機器を使用して測定され、ゼロ磁場切片が残留磁化の尺度となります。物理学では、この尺度は平均磁化(全磁気モーメントを試料の体積で割った値)に変換され、式ではM rと表記されます。他の種類の残留磁化と区別する必要がある場合は、飽和残留磁化または飽和等温残留磁化(SIRM)と呼ばれ、 M rsと表記されます。
工学用途では、残留磁化はしばしばBHアナライザーを使用して測定されます。これは交流磁場に対する応答を測定するものです(図1参照)。これは磁束密度B rで表されます。この残留磁化の値は、永久磁石を特徴付ける最も重要なパラメータの1つであり、永久磁石が生成できる最強の磁場を測定します。たとえば、ネオジム磁石の残留磁化は約1.3テスラです。
多くの場合、残留磁化の単一の測定値だけでは磁石に関する十分な情報が得られません。たとえば、磁気テープには多数の小さな磁性粒子が含まれており(磁気ストレージを参照)、これらの粒子は同一ではありません。岩石中の磁性鉱物は、幅広い磁気特性を持つ可能性があります(岩石磁気を参照)。これらの材料の内部を調べる方法の1つは、残留磁化の小さな増分を加えたり減らしたりすることです。これを行う1つの方法は、まず交流磁場で磁石を消磁し、次に磁場Hを印加してそれを取り除くことです。この残留磁化はM r ( H )で表され、磁場に依存します。[ 5 ]これは初期残留磁化[ 6 ]または等温残留磁化(IRM)と呼ばれます。[ 7 ]
別の種類の残留磁化は、まず磁石に一方向の飽和残留磁化を与え、次に反対方向の磁場を印加して除去することによって得られます。[ 5 ] これは脱磁残留磁化または直流脱磁残留磁化と呼ばれ、 M d ( H )のような記号で表されます。ここでHは磁場の大きさです。 [ 8 ] さらに別の種類の残留磁化は、交流磁場で飽和残留磁化を脱磁することによって得られます。これは交流脱磁残留磁化または交流磁場脱磁残留磁化と呼ばれ、 M af ( H )のような記号で表されます。
実験室で得られる残留磁化のもう 1 つの種類は、無ヒステリシス残留磁化または無ヒステリシス残留磁化 (ARM)です。これは、磁石を大きな交流磁場と小さな直流バイアス磁場にさらすことによって誘起されます。交流磁場の振幅を徐々にゼロに減らして無ヒステリシス磁化を得てから、バイアス磁場を取り除いて残留磁化を得ます。無ヒステリシス磁化曲線は、ヒステリシスループの 2 つの分岐の平均に近くなることが多く、[ 9 ]いくつかのモデルでは、特定の磁場に対する最低エネルギー状態を表すものと想定されています。[ 10 ]無ヒステリシス磁化曲線の実験的測定には、磁束計と直流バイアス消磁に基づくいくつかの方法があります。[ 11 ] ARM は、一部の磁気記録技術における書き込みプロセス[ 12 ]や岩石における自然残留磁化の獲得[ 13 ]との類似性から研究されています。