实验报告：铁磁共振.docVIP免费

实验报告赵妍PB05210375实验题目：铁磁共振实验目的：学习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：1、铁磁共振一般是在微波频率下进行（波长为3cm左右）。将铁磁物质置于微波磁场中，它的微波磁感应轻度Bm可表示为B0mμijHmμ0为真空中的磁导率，μij称为张量磁导率。μij=10000jkjkμ、k称为张量磁导率的元素'''j'''jkkk当外加稳恒磁场B时，μ、k的实部和虚部随B的变化曲线如图2.3.2-1。μ’、k’在/0rB处数值和符号都剧烈变化，称为色散。μ’’、k’’在/0rB处达到极大值，称为共振吸收，此现象即为铁磁共振。这里ω0为微波磁场的角频率，γ为铁磁物质的旋磁比。μ’’决定铁磁物质磁能的损耗，当/00BB时，磁损耗最大，常用共振吸收线宽B来描述铁磁物质的磁损耗大小。B的定义如图2.3.2-2，它是μ’’/2处对应的磁场间隔，即半高宽度，它是磁性材料性能的一个重要参数。研究它，对于研究铁磁共振的机理和磁性材料的性能有重要意义。2、本实验用传输式谐振腔测量直径约1mm的多晶铁氧体小球μ’’与B的关系曲线，计算B和g因子。为简化测量过程，往往采用非逐点调谐，即在远离共振区时，先调节谐振腔，使之与入射微波磁场频率调谐，测量过程中则不再调谐，则计算P1/2的关系式为rrPPPPP002/12（10）此式是考虑了频散影响修正后计算P1/2的公式。实验时，直接测量的不是功率，而是检波电流I，为此，必须控制输入功率的大小，使之在测量范围内，微波检波二极管遵从平方律关系，则I与入射到检波器的微波功率Pout成正比，则rrIIIII002/12（11）因此，只要测出I-B曲线，即可算得B和B。实验数据及处理：1、谐振频率l(mm)3.3803.3803.3803.3803.3813.381f(MHz)891689168916891689168916故谐振频率f0=8916MHz2、作I～B曲线，计算B和g因子Ⅰ励磁电流从0逐渐增加到2.5A,曲线如图：I0＝50μA；最低点Ir=26.8μA故：从图中找出I1/2对应的励磁电流，查表可得B1，B2I1＝1.72A，I2=1.88AB1=283mT，B2=308mTBr=298mT，则：Ⅰ励磁电流从2.5A逐渐减小到0,曲线如图：I0＝54.3μA；最低点Ir=27.3μA故：从图中找出I1/2对应的励磁电流，查表可得B1，B2I1＝1.68A，I2=1.84AB1=283mT，B2=m308TBr=297mT，则：比较两次测量的结果可知，虽然由于剩磁的影响，励磁电流减小时的曲线相对增大时的曲线向左移动了一些，但所得的共振线宽和g因子是...