铁磁共振实验报告姓名：刘道福学号：PB06210068日期：2008-4-16实验目的:学习使用传输式谐振腔法研究铁磁共振现象，测量YIG小球（多晶）的共振线宽和g因子。实验原理：当外加稳恒磁场B时，铁氧体对微波的吸收剧烈变化，在处吸收最强烈，成为共振吸收，此现象极为铁磁共振。这里为微波磁场的角频率，为铁磁物质的磁旋比。铁磁共振试验通常采用谐振腔法，该法灵敏度高，但测量频率较窄。本试验用传输式谐振腔，其传输系数与样品共振吸收的关系简单，便于计算，但难以用抵消法提高灵敏度。将铁氧小球置于谐振腔微波磁场的最大处，使其处于相互垂直的稳恒磁场B和微波磁场Hm中，保持微波发生器输出功率恒定，调节谐振腔或微波发生器，使谐振腔的频率与微波磁场的频率相等，当改变B的大小时，由于铁磁共振，在谐振腔始终调谐时，在输入功率不变的情况下，输出功率为：（为腔的品质因数）。因而的变化可通过的变化来测量。然后通过P-B曲线可得。必须注意的是，当B改变时，磁导率的变化会引起谐振腔谐振频率的变化（频散效应），故实验时，每改变一次B都要调节谐振腔（或微波发生器频率），使它与输入微波磁场的频率调谐，以满足上式的关系，这种测量称逐点调谐，可以获得真实的共振吸收曲线，如图2.3.2-5，此时，对应于B1、B2的输出功率为式中P0、Pr、和P1/2分别是远离共振点、共振点和共振幅度半高处对应的输出功率。因此根据测得曲线，计算出P1/2，即能确定出。试验时直接测量的不是功率，而是检波电流I。实验内容:1.调节微波发生器，使谐振腔与发生器输出微波信号调谐，利用仪器的波长表测出谐振频率f。2.用非逐点调谐测出检波电流I，和励磁电流得到B，作I-B曲线，计算g因子。3.用示波器观察共振图象。1.数据处理：1.测出谐振频率f:a)测量数据:实验前：L/mm2.9752.9712.9802.9752.9782.977实验后：L/mm2.9762.9722.9722.9752.9712.970b)计算:求的前后的平均值分别为2.976mm、2.973mm，平均为2.974mm，查波长表可得谐振频率为f=8993.2MHz2.用非逐点调谐作I-B曲线，计算g因子:a)测量数据:Ib升/(A)对应上升的B/(mT)Ip升/(μA)Ib降/(A)对应下降的B/(mT)Ip降/(μA)03.15303.5510.0511.8530.0519510.120.3530.136510.1529530.1533510.237.5530.242510.2546530.2555510.355.5530.362510.3564530.3572510.472.8530.480510.4581.953.20.4590510.590.9540.599.9510.5598.8540.55106510.6106540.6115510.6511554.50.65122510.712554.50.7138510.7513554.50.7514051...
