Evidence of a possible reversion of the geomagnetic field registered during the late holocene in the province of Chubut, Argentina

Paleomagnetic studies were carried out on sediments sampled at an archaeological excavation sited on Angostura Blanca, Piedra Parada Valley, Province of Chubut (42°30'S, 69°42'W). The archaeological traces show the occupation of the site during the late holocene; this is confirmed by the C1 dating of sanóles obtained on the site (2140+50 years). The usual laboratory techniques for paleomagnetic studies were applied to isolate the directions of the stable remanent magnetization (measurements of natural remanent magnetization, demagnetization by increasing temperatures, measurements of residual remanent magnetization after each step of demagnetization). Using the isolated directions, which represent the directions of the geomagnetic field during the deposition and consolidation of the sediments, the virtual geomagnetic poles were obtained. The analysis of the results shows evidence of a possible record of a reversed polarity event on the studied sediments. This conclusion, if it is confirmed by other paleomagnetic data, would agree with the existence of the Etrussia excursion, recorded in Russia, on sediments of about 2700 years.Material digitalizado en SEDICI gracias a la colaboración de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP).Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Propriétés magnéto-optiques de nanocristaux de CdSe individuels à basse température

The development of emerging applications of CdSe nanocrystals requires a detailed understanding of the band-edge exciton fine structure and relaxation pathways. This thesis is focused on cryogenic spectroscopy of single nanocrystal with a remarkable photostability. Photoluminescence spectra as a function of temperature and under external magnetic fields provide a spectral fingerprint of the low energy sub-levels, revealing the morphology and the crystal structure of individual nanocrystals. In order to probe the entire band-edge exciton fine structure, a high resolution luminescence excitation technique has been developed. Zeeman and anisotropy-induced splittings are used to reveal the entire 8-state band-edge fine structure, enabling complete comparison with band-edge exciton models. State selective excitation allows the preparation of single quantum states. It is also used to map the hole spin relaxation pathways between the fine structure sub-levels.Charged quantum dots provide an important platform for a range of emerging quantum technologies. Double shell CdSe nanocrystals are engineered to efficiently ionize at cryogenic temperatures, resulting in trion emission with a single sharp zero-phonon line and a near-unity quantum yield. Zeeman splitting of this line enables direct determination of electron and hole g-factors. Spin relaxation is observed in high fields, enabling identification of the trion charge. Importantly, we show that spin flips are completely inhibited for Zeeman splittings below the low-energy bound for confined acoustic phonons. This charac- teristic unique to colloidal quantum dots has potential applications in single spin coherent manipulation.Les applications émergentes des nanocristaux de CdSe nécessitent une compréhension approfondie des propriétés d’émission et de relaxation des sous-niveaux de structure fine de l’exciton de bord de bande. Cette thèse porte sur l’étude spectroscopique de nanocristaux individuels de CdSe présentant une photostabilité remarquable aux températures cryogéniques. La distribution spectrale de leur photoluminescence en fonction de la température et d’un champ magnétique appliqué fournit une signature précise des niveaux de plus basse énergie, révélatrice de leur morphologie et leur structure cristalline. Une méthode d’excitation de la luminescence de haute résolution spectrale a été développée pour sonder la totalité des niveaux de structure fine. Les raies de recombinaison des huit états ont ainsi été résolues pour la première fois dans une situation de levée totale de dégénérescence produite par l’anisotropie des nanocristaux et l’application d’un champ magnétique. L’excitation sélective des nanocristaux dans les niveaux supérieurs de la structure fine permet aussi d’étudier les mécanismes de relaxation de spin entre les branches excitoniques à trou lourd et à trou léger. Des canaux de relaxation sélectifs peuvent notamment être mis à profit pour préparer un nanocristal dans un niveau quantique unique.Des nanocristaux à double coque ont été conçus pour être efficacement photo-chargés, produisant une émission stable à partir de l’exciton chargé (trion) à la température de l’hélium liquide. La recombinaison du trion est purement radiative, avec une signature spectrale caractérisée par une raie d’émission sans phonon unique et intense. Sous champ magnétique, son éclatement en quatre composantes Zeeman livre les facteurs de Landé de l’électron et du trou. L’analyse des poids de ces composantes permet aussi de trouver le taux de relaxation de spin du trion et le signe de sa charge. Une inhibition remarquable de la relaxation de spin se produit lorsque l’éclatement Zeeman est inférieur à l’énergie du premier mode de phonons acoustiques du nanocristal

Modelos de variaciones paleoseculares del campo geomagnético en los últimos 10000 años para el hemisferio sur

Se comparan las variaciones paleoseculares del campo geomagnético, obtenidas a partir de estudios paleomagnéticos y radimétricos de sedimentos de fondo de lagos del sudoeste argentino (los que abarcan un período de 6000 años), con los resultados de diferentes modelos teóricos, ya evaluados para el Hemisferio Norte, los cuales sugieren las posibles fuentes responsables del campo. Los modelos utilizados postulan un dipolo central, responsable del campo principal, y ocho dipolos radiales ubicados en las proximidades de la interficie manto—núcleo, los cuales oscilan senoidalmente y/o derivan longitudinalmente a través del tiempo. Los parámetros Íntervinientes en los diversos modelos son calculados de forma de obtener un buen ajuste con los datos paleomagnéticos. Se postula finalmente un modelo mixto, cuyos resultados son los que más se asemejan a los datos experimentales. Dicho modelo consiste en un dipolo central y ocho dipolos radiales oscilantes, algunos de los cuales, al mismo tiempo, derivan, para el período 6000-3000 años, luego la velocidad de deriva disminuye, hasta que finalmente, entre los 1700 años y la actualidad, los dipolos son sólo oscilantes, manteniéndose fija su posición. Este modelo es luego aplicado al sudeste australiana y sus resultados son comparados con datos paleomagnéticos de sedimentos lacustres de dicha zona, siendo el ajuste también satisfactorio.Palaeosecular varlations of the geomagnetic field obtained from palaeomagnetic and radiometric studies carried out on the bottom sedimenta from lakes in southwestern Argentina (records extend back to about 6000 radiocarbon yrs bp) are compared with results from different theoretic models, which suggest the powsible sources of the field and have been used to describe the northern hemisphere data by other authors. The models use a central dipole (responsible for the main field) and eight radial dipoles, near the mantle-core interface, which oscillate sinusoidally and/or drift. The different parameters of the models are fitted to the palaeomagnetic data from southwestern Argentina. The best fit is obtained with a mixed models between 6000 and 3000 yrs bp all radial dipoles oscillate and some of them drift as well. Later the drift rates become lower and, finally, between 1700 yrs bp and present times all radial dipoles only oscillate. This model is also used for Australia and its results are compared with palaeomagnetic data from australian lake sediments) the comparison is also satisfactory.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Modelos de variaciones paleoseculares del campo geomagnético en los últimos 10000 años para el hemisferio sur

Se comparan las variaciones paleoseculares del campo geomagnético, obtenidas a partir de estudios paleomagnéticos y radimétricos de sedimentos de fondo de lagos del sudoeste argentino (los que abarcan un período de 6000 años), con los resultados de diferentes modelos teóricos, ya evaluados para el Hemisferio Norte, los cuales sugieren las posibles fuentes responsables del campo. Los modelos utilizados postulan un dipolo central, responsable del campo principal, y ocho dipolos radiales ubicados en las proximidades de la interficie manto—núcleo, los cuales oscilan senoidalmente y/o derivan longitudinalmente a través del tiempo. Los parámetros Íntervinientes en los diversos modelos son calculados de forma de obtener un buen ajuste con los datos paleomagnéticos. Se postula finalmente un modelo mixto, cuyos resultados son los que más se asemejan a los datos experimentales. Dicho modelo consiste en un dipolo central y ocho dipolos radiales oscilantes, algunos de los cuales, al mismo tiempo, derivan, para el período 6000-3000 años, luego la velocidad de deriva disminuye, hasta que finalmente, entre los 1700 años y la actualidad, los dipolos son sólo oscilantes, manteniéndose fija su posición. Este modelo es luego aplicado al sudeste australiana y sus resultados son comparados con datos paleomagnéticos de sedimentos lacustres de dicha zona, siendo el ajuste también satisfactorio.Palaeosecular varlations of the geomagnetic field obtained from palaeomagnetic and radiometric studies carried out on the bottom sedimenta from lakes in southwestern Argentina (records extend back to about 6000 radiocarbon yrs bp) are compared with results from different theoretic models, which suggest the powsible sources of the field and have been used to describe the northern hemisphere data by other authors. The models use a central dipole (responsible for the main field) and eight radial dipoles, near the mantle-core interface, which oscillate sinusoidally and/or drift. The different parameters of the models are fitted to the palaeomagnetic data from southwestern Argentina. The best fit is obtained with a mixed models between 6000 and 3000 yrs bp all radial dipoles oscillate and some of them drift as well. Later the drift rates become lower and, finally, between 1700 yrs bp and present times all radial dipoles only oscillate. This model is also used for Australia and its results are compared with palaeomagnetic data from australian lake sediments) the comparison is also satisfactory.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Remanent Magnetization in Portland-Cement-Based Materials

The purpose of this research is to demonstrate the possibility of applying one geophysical method to studying untraditional systems as is the case with Portland-cement-based materials. The research demonstrates how conventional paleomagnetic methodology can be employed in studying the mode of magnetic recording in present-day industrial materials. Portland-cement admixtures such as fly ashes and furnace slags should be discriminated, because those particles interact in soils and sediments in nature. Moreover, a better undertanding of magnetic remanent acquisition in model materials can serve to improve the interpretation of magnetic remanent acquisition in natural rocks formed a long time ago. The magnetic constituents of Portland-cement paste and mortar acquire a magnetic remanence due to their alignment with the earth's magnetic field at the casting place. This magnetization can be measured using ordinary paleomagnetic techniques. The alignment of the individual magnetic particles accounts for the intensity of the magnetic remanence, which can be increased by adding water and by vibration before setting and hardening. Blast furnace slag admixtures also add to the enhancement of the intensity of remanence. The magnetization of Portland-cement-based materials shows a near linear relationship with the water /cement (w/c) ratios employed in the experimental work; the w/c ratios range between 0.2 – 0.6 in pastes and 0.3 – 0.6 in mortar. Stable remanent magnetization was obtained during the first seven days of setting and hardening, a period necessary for magnetic particles to become locked parallel to the earth's magnetic field. The stability of magnetic remanence predicts the usefulness of the methodology in studying the properties of Portland cement and particularly in the control of iron-bearing admixtures.Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación TecnológicaFacultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Análisis de las variaciones geomagnéticas paleoseculares recientes en el hemisferio sur y su relación con los modelos físicos que postulan el origen del campo magnético terrestre

Se presentan los resultados de los estudiospaleomagnéticos de sedimentos recientes extraídos del fondode los lagos El Trebol, Moreno y Nahuel Huapi (Prov. de Río Negro), los cuales fueron datados por el metodo C 14. Dichossedimentos brindaron un registro casi continuo de lasdirecciones del campo magnético terrestre en el período de 0-6000 años anterior al presente. Apartir de dicho registrose construyeron las primeras curvas patrones de variacionespaleoseculares para América del Sur, para el períodomencionado. Se compararon las curvas patrones obtenidas conlos resultados de variaciones paleoseculares surgidos dediversos modelos de comportamiento del campo magnéticoterrestre (ya utilizados en el analisis de datos del Hemisferio Norte) basados en la contribución de un dipolocentral y dipolos radiales ubicados a una dada profundidad. Se efectuaron modificaciones a dichos modelos y se ajustaronlos parametros de los mismos, hasta obtener aquel queresultara óptimo para America del Sur. El modelo quefinalmente surgió de este estudio (MAH4)consistió enconsiderar la existencia de dipolos radiales de intensidadoscilante: algunos de ellos son estacionarios, otrospresentan una variación de su posición longitudinal a travesdel tiempo, durante el periodo 3000-6000 años. A partir delos 3000 años las velocidades de deriva de los dipolos quese desplazan comienza a disminuir, hasta concluir en unmodelo de dipolos oscilantes estacionarios a partir de los 1700 años. Para extender la validez de este estudio a otrasareas del Hemisferio Sur, el MAH4 fue comparado con datosexperimentales de Australia, surgidos de estudiospaleomagnéticos, resultando también apropiado para dichazona. El MAH4 fue interpretado físicamenteasimilándolo a circuitos de corriente en la interfasemanto-núcleo, producidos por la existencia de vórtices dematerial conductor del núcleo fluido. Dicho materialcambiaria su velocidad de circulación, llegando incluso ainvertir su sentido, y/o los vórtices variarian susdimensiones; al mismo tiempo algunos de dichos vórtices sedesplazarían longitudinalmente en el periodo 3000-6000 añosy se mantendrían fijos entre O y 1700 años. Se comparó el MAH4 con los modelos formuladospara el Hemisferio Norte y, si bien no hay una coincidenciatotal, se observó que las fuentes que surgen como posiblesresponsables de las variaciones paleocelulares en amboscasos tienen las mismas características.Fil: Sinito, Ana María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

An interval fuzzy model for magnetic monitoring: estimation of a pollution index

In this contribution, a methodology is reported in order to build an interval fuzzy model for the pollution index PLI (a composite index using relevant heavy metal concentration) with magnetic parameters as input variables. In general, modelling based on fuzzy set theory is designed to mimic how the human brain tends to classify imprecise information or data. The ??interval fuzzy model?? reported here, based on fuzzy logic and arithmetic of fuzzy numbers, calculates an ??estimation interval?? and seems to be an adequate mathematical tool for this nonlinear problem. For this model, fuzzy c-means clustering is used to partition data, hence the membership functions and rules are built. In addition, interval arithmetic is used to obtain the fuzzy intervals. The studied sets are different examples of pollution by different anthropogenic sources, in two different study areas: (a) soil samples collected in Antarctica and (b) road-deposited sediments collected in Argentina. The datasets comprise magnetic and chemical variables, and for both cases, relevant variables were selected: magnetic concentration-dependent variables, magnetic features-dependent variables and one chemical variable. The model output gives an estimation interval; its width depends on the data density, for the measured values. The results show not only satisfactory agreement between the estimation interval and data, but also provide valued information from the rules analysis that allows understanding the magnetic behaviour of the studied variables under different conditions.Fil: Chaparro, Mauro Alejandro Eduardo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto Multidisciplinario de Ecosistemas y Desarrollo Sustentable; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Chaparro, Marcos Adrián Eduardo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Sinito, Ana Maria. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentin

Magnetic biomonitoring of airborne particles using lichen transplants over controlled exposure periods

Lichens are able to retain airborne pollution-derived particles in their thalli for a long time, and therefore, their use in assessing atmospheric pollution may be suitable and beneficial. In this study, we transplanted species of Parmotrema pilosum in bags and exposed them to atmospheric pollutants at different sites over the course of 1 year. The exposed lichen retained anthropogenic ferrimagnetic Fe oxides that were identified and characterized by environmental magnetism methods, X-ray diffraction analysis (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM). The ubiquitous magnetite, released by metallurgical factories and vehicular sources, had small grain sizes (< 0.1–1 μm) falling in the range of harmful particulate matter PM2.5 and PM1.0. According to the anhysteretic ratios (χARM/χ, ARM/SIRM), magnetic grain size tends to increase (ratios decrease) over time. Concentration-dependent magnetic parameters evidenced the cumulative presence of anthropogenic magnetite-like particles which reached high values during the study period, increasing from an initial mass-specific magnetic susceptibility χ value (mean ± S.D.) of 24.1 ± 5.0 × 10−8 m3 kg−1 to higher values up to 51.2 ± 23.0 × 10−8 m3 kg−1. Joint analysis of meteorological data and magnetic susceptibility indicated a magnetic enhancement (χ/χinitial) during the austral winter season when mean temperatures were lower; moreover, relative decreases in χ values after rainy periods are observed. This simple and low-cost methodology allowed us to study, in controlled exposure periods of 1–11 months, the ability of transplanted lichens to retain fine and ultrafine airborne particles that may have impacts on human health.Fil: Marié, Débora Carolina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Chaparro, Marcos Adrián Eduardo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Sinito, Ana Maria. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Lavat, Araceli Elisabet. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Paleomagnetismo en Arqueología: primeros resultados en el Alero Campo Cerda, provincia de Chubut, República Argentina

Fil: Nami, Hugo G.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Sinito, Ana M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.FIl: Sinito, Ana M.. Universidad de Buenos Aires. Laboratorio de Paleomagnetismo “Daniel A. Valencio”; Argentina.Incluye gráficos44 ref

Implications of ostracod preservation in Holocene paleoenvironmental reconstruction of Lake La Brava (Argentina)

Peer reviewe