由于热能足够大，SD颗粒能够克服能垒，其M可自由偏转，从而变为SP状态，其矫顽力和剩磁矫顽力均为零。

其归一化M-H曲线服从朗之万方程

M(H₀, T) = M_sL(a) = M_s[coth(a) - 1/a]，

其中a = m₀VM_sH/kT。

当外场很小时，L(a)= a/3，于是

M = m₀VM_s²H/3kT

可见对于SP颗粒的初始磁化率为

dM/dH = m₀VM_s²/3kT                    　　

       对于单一粒径的SP颗粒，随着温度升高，其磁化率值降低。当SP颗粒的粒径增大时，SP颗粒的磁化率和其体积成正比。因此，粒径比较大的SP颗粒其磁化率对样品的磁化率贡献最大。对于很小的SP颗粒(比如几个纳米)，在室温，即使存在于样品中，其对磁化率的贡献也很小。只有降低温度，其作用才能逐渐凸显。因此，低温(<300 K)技术能有效地检测小粒径SP颗粒。

因为SP颗粒的磁化率曲线服从朗之万方程，所以把SD颗粒解阻后，测量它的磁滞回线，通过拟合朗之万方程，就可以获得SP/SD颗粒的体积。

我们需要注意到，SP和顺磁颗粒的区别在于，SP颗粒的M-H曲线符合朗之万方程，和SD一样，M能够被饱和。而顺磁颗粒的M-H曲线就是一条过原点的直线。

现在我们再考察一下MD颗粒的磁滞回线。MD颗粒的矫顽力很小，这就暗示着它的磁滞回线非常狭窄，但是绝对不是SP颗粒那样矫顽力为零。

MD颗粒与SP颗粒具有外形相似的磁滞回线，但是其机制完全不同。SP颗粒的矫顽力为零，也就是说其正向场和反向场的磁滞回线完全重合。MD颗粒的正向和反向磁滞回线不重合，具有较小的矫顽力。对于大颗粒MD磁铁矿，其矫顽力一般小于十几个mT。

与SD颗粒不同，MD颗粒主要通过磁畴壁的移动来改变其磁化状态。以两磁畴颗粒为例，在无外场的均衡状态下，两个磁畴体积相等，磁化方向刚好相反，整体磁化强度为零。当加入外场时，磁畴壁会移动，磁化强度方向与外场方向相同的磁畴体积增大，从而整体上磁化强度增加。

如果样品中的磁畴变化不大，比如，Mrs和Ms完美地线性相关，那么M_rs和M_s都可以用来表示磁性矿物含量的变化。 

多畴颗粒内部经常含有晶格缺陷、空位、微小锲入体等，就类似于我们行军路上碰到的沟沟坎坎，从而对磁畴壁有一定的阻挡作用，这种局部的阻挡力称之为h_c。只有当外场克服h_c时，磁畴壁才能继续向前运动，直到遇到新的阻挡力。因此，多畴颗粒的磁滞回线在微观上并不平滑，而是具有阶梯状的特征，磁畴壁每一次跳跃，称之为巴尔克豪森(Barkhausen)跳跃。

如果我们把MD颗粒的M-H曲线局部放大，就会发现M并不是连续变化，而是像台阶那样一节一节地跳跃。这就是磁畴壁克服局部h_c的现象。早期物理学家没有设备来真正看到这种微观结构上的变化，但是他们想到了一个绝佳的方案，把M这种跳跃式的变化转换成电流，然后再转化成声音高低的变化。于是，我们在磁化过程中，就会听到噼噼啪啪的声音，个人断定M是阶梯式变化，而不是连续变化。

在磁畴壁偏离平衡置向右移动的过程中，外场越大，磁畴壁会克服更高的h_c，从而偏离平衡位置越远。去除外场后，在退磁场的作用下，磁畴壁向左朝初始的平衡位置移动，在返回的路径过程中，会被之前遇到的沟坎阻挡住，从而获得一个较小的剩磁。SD颗粒改变磁化状态需要旋转其磁化轴，因而具有较高的矫顽力(> 20 mT)。对MD颗粒而言，由于阻挡磁畴壁移动而造成的矫顽力值远小于20 mT。

我们可以预计，外场越大，磁畴壁移动的路程越远，去除外场后，越可能被更大的沟沟坎坎拦截住，所以会停留在离平衡状态更远的地方，从而获得更大的剩磁。 

我们来对比SP、SD、MD在第一象限内的磁滞回线。对于磁铁矿，无论其处于任何磁畴状态，它们的饱和磁化强度都是一样。在饱和状态下，所有的磁矩都像一把筷子一样指向一个方向。当去除外场后，这些磁矩就像孔雀开屏，或者打开一把扇子一样在半平面打开，于是通过积分我们就可以得到，SD颗粒的饱和剩磁M_rs只有M_s的一半。SP颗粒没有剩磁。MD颗粒虽然有剩磁，但是和SD的剩磁比起来，就小得多。

自然界样品中含有很多颗粒，为了去除含量的影响，我们通常可以用M_rs/M_s来衡量磁畴的变化。如果这个比值接近0.5，说明应该是拉长型的SD颗粒占主导。不过，如果这个比值很低，就会出现多解性。这既可以对应着SP颗粒含量高，也可以对应着MD颗粒含量高。

在文献中，我们会遇到两种饱和等温剩磁。第一种就是我们通过磁滞回线得到的M_rs。第二种的获得方式更直接，用一个强磁场，或者一个磁铁，直接把样品磁化，获得的剩磁就是饱和等温剩磁（Saturation Isothermal Remanent Mangetization, SIRM）。

如果把M_rs和SIRM做线性相关图，一定会线性相关，但是一般情况下SIRM一定会比M_rs要低。

这两种饱和等温剩磁的区别在哪里？

答案是获得方式不同。前者是测量磁滞回线的副产品，在同一台仪器上获得。SIRM则是先磁化，然后放到JR6或者超导磁力仪上去测得到的结果。对于单独一块样品，后者所需要的实验时间要比前者多。

我们知道剩磁的携带者中含有VSP成分。VSP携带的剩磁会随着时间衰减。时间越长，衰减得越多。所以在测SIRM时，尤其是测量一批样品时，我们常常是先把样品整体磁化，然后再一个一个测量，需要时间较长，所以VSP颗粒的剩磁就会较为充分地衰减，SIRM整体值就会偏低。VSM测量磁滞回线所需时间整体偏短，所以M_rs就会高一些。

事实上，如果用VSM把样品饱和磁化，然后测量其M_rs随着时间的变化，就会得到一条M_rs随时间的衰减曲线。我们通过M_rs(t)的衰减行为就可以得出样品中VSP含量的相对变化。可以进一步肯定的是，M_rs的衰减量会和样品的绝对频率磁化率值正相关，因为它们都是衡量VSP颗粒含量的参数。