铁磁共振 微波铁磁共振(FMR)是指铁磁介质处在频率为∫的微波电磁场中,当改变外加恒磁 场H的大小时,发生的共振吸收现象。铁磁共振观察的对象是铁磁介质中的未偶电子, 以说它是铁磁介质中的电子自旋共振。铁磁共振不仅是磁性材料在微波技术应用上的物理 基础,也是研究其它宏观性能与微观结构的有效手段 实验目的 1、了解铁磁共振(FMR)的基本原理和实验方法 2、通过测定多晶铁氧体YG小球的磁共振谱线,求出共振线宽、朗德因子和弛豫时 3、观察单晶铁氧体YlG小球的磁共振谱线(选做 二、实验原理 由磁学理论可知,物质的铁磁性主要来源于原子或离子在未满壳层中存在的非成对电 子自旋磁矩。一块宏观的铁磁体包括许多磁畴,在每一个磁畴中,自旋磁矩平行排列产生 自发磁化,但各个磁畴之间的取向并不完全一致,只有在外加饱和磁场的作用下,铁磁体 内部的所有自旋磁矩才趋向同一方向,并围绕着外磁场方向作进动,这时的总磁矩或磁化 强度可用M表示。其进动方程和进动频率可分别写为: dM y(M×H (1) 式中y=8C为旋磁比,由于铁磁性反映了电子自旋磁矩的集体行为,取电子的朗德因子 上述情况未考虑阻尼作用。在外加恒磁场作用下,磁矩M绕H进动不会很久,因为 磁介质内部有损耗存在,实际上铁磁物质的自旋磁矩与周围环境之间必定存在着能量的交 换,与晶格或邻近的磁矩存在着某种耦合,使磁化强度矢量M的进动受到阻力,绕着外 磁场进动的幅角θ会逐渐减小。则M最终趋近磁场方向,这个过程就是磁化过程,磁性介 质所以能被磁化,就说明其内部有损耗,如果要维持其进动,必须另外提供能量。因此1 铁磁共振 微波铁磁共振（FMR）是指铁磁介质处在频率为 f 的微波电磁场中，当改变外加恒磁 场 H 的大小时，发生的共振吸收现象。铁磁共振观察的对象是铁磁介质中的未偶电子，可 以说它是铁磁介质中的电子自旋共振。铁磁共振不仅是磁性材料在微波技术应用上的物理 基础，也是研究其它宏观性能与微观结构的有效手段。 一、 实验目的 1、了解铁磁共振（FMR）的基本原理和实验方法。 2、通过测定多晶铁氧体 YIG 小球的磁共振谱线，求出共振线宽、朗德因子和弛豫时 间. 3、 观察单晶铁氧体 YIG 小球的磁共振谱线（选做）. 二 、实验原理 由磁学理论可知，物质的铁磁性主要来源于原子或离子在未满壳层中存在的非成对电 子自旋磁矩。一块宏观的铁磁体包括许多磁畴，在每一个磁畴中，自旋磁矩平行排列产生 自发磁化，但各个磁畴之间的取向并不完全一致，只有在外加饱和磁场的作用下，铁磁体 内部的所有自旋磁矩才趋向同一方向，并围绕着外磁场方向作进动，这时的总磁矩或磁化 强度可用 M 表示。其进动方程和进动频率可分别写为：      = = −  H M H M    ( ) dt d （1） 式中 mc ge 2  = 为旋磁比，由于铁磁性反映了电子自旋磁矩的集体行为，取电子的朗德因子 g=2。 上述情况未考虑阻尼作用。在外加恒磁场作用下，磁矩 M 绕 H 进动不会很久，因为 磁介质内部有损耗存在，实际上铁磁物质的自旋磁矩与周围环境之间必定存在着能量的交 换，与晶格或邻近的磁矩存在着某种耦合，使磁化强度矢量 M 的进动受到阻力，绕着外 磁场进动的幅角 θ 会逐渐减小。则 M 最终趋近磁场方向，这个过程就是磁化过程，磁性介 质所以能被磁化，就说明其内部有损耗，如果要维持其进动，必须另外提供能量。因此一