鐵磁共振與旋磁學(xué)

1、鐵磁共振與旋磁性1磁共振2磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)3共振峰寬度與鐵磁共振頻率目錄 | CONTENT3一、磁共振4一、磁共振5一、磁共振3.3.磁共振的類(lèi)型：磁共振的類(lèi)型：磁共振類(lèi)別磁共振類(lèi)別磁共振源磁共振源一般共振頻段一般共振頻段涉及磁性涉及磁性順磁共振電子自旋磁矩微波順磁性鐵磁共振電子自旋磁矩微波鐵磁性亞鐵磁共振電子自旋磁矩微波-遠(yuǎn)紅外亞鐵磁性反鐵磁共振電子自旋磁矩微波-遠(yuǎn)紅外反鐵磁性核磁共振原子核磁矩射頻原子核磁性穆斯堡爾效應(yīng)原子核磁矩等原子核磁性等回旋共振電子電荷微波-遠(yuǎn)紅外抗磁性離子回旋共振離子電荷射頻抗磁性6二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng) 當(dāng)鐵磁體處于直流磁場(chǎng)與高頻交變磁場(chǎng)的同時(shí)作用下時(shí)

2、，鐵磁體內(nèi)發(fā)生一系列新的現(xiàn)象旋磁性與共振吸收。l 旋磁性：鐵磁體在相互垂直的恒磁場(chǎng)和(微波)交變磁場(chǎng)作用下某方向的交變磁感應(yīng)，不僅與同方向上交變磁場(chǎng)有關(guān)，也會(huì)與垂直方向的交變磁場(chǎng)相關(guān)，而使得磁導(dǎo)（化）率表現(xiàn)出張量形式，稱(chēng)為旋磁性。l 鐵磁共振：鐵磁物質(zhì)在一定的外加恒定磁場(chǎng)和一定頻率的微波磁場(chǎng)中，當(dāng)滿足共振條件時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收共振的現(xiàn)象，稱(chēng)為鐵磁共振。7二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)totalHexKdEEEEEEeffextexchangeKdHHHHHH0seffLMH8二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)dPLdt0MsP sseffdMMHdt 02eegm9二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)()0 xyzyz

3、xxzzyxi mm Hi mM hm HdMm hdt 10二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)sseffddMMHTdt 2()sse d ffsMMHM2()sse d ffsMMHM11二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)2()dsse d ffsTMMHM 01dseffTMH 1,2()()zdzx ydx yMMTMT 12二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)()00 xyzzijkdMMHmmMdtH 22222222dd, ddyxzxzymmH mH mtt 00, , i ti txxyyzmm emm eMC13二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)00 xzyzxyi mH mH mi m0022zfH14二

4、、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)sinssMABAOM0sinsinsssMMMtt 0ssdMMdtABOdMs0zHHz15二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)i txyzhh ih jh k ei ti ti txyzzMim ejm ek Mm esMMmi ti ti teffxyzzHih ejh ek Hh e16二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)ijb=h+4 m=h zbxxayyaxyzbhihbihhh00001ai jaii,aaaii ij00000aaii17二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)3 3. .有有阻尼受迫進(jìn)動(dòng)阻尼受迫進(jìn)動(dòng)( (續(xù)）：續(xù)）： （9） （10） （11） （12）222222

5、000222022202z412448aaMHHDMHDHDHD 2222220201220zz2241+DHHHHM18二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)19二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)00cossinxyhhthht 0 xaxyayzbhbhb20二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)0000001ai jaa22222024124zzzMHHDHD 21二、磁矩進(jìn)動(dòng)方程與受迫進(jìn)動(dòng)4.4.正負(fù)園偏振交變磁場(chǎng)作用下的張量磁導(dǎo)率（續(xù)）：正負(fù)園偏振交變磁場(chǎng)作用下的張量磁導(dǎo)率（續(xù)）： 只有正圓偏振（右旋）存在頻散和吸收，對(duì)負(fù)圓偏振（左旋），頻率影響不大。22三、共振峰寬度和鐵磁共振頻率+22z2016=4H共振測(cè)量一

6、般是固定微波頻率，改變恒磁場(chǎng)數(shù)值。23三、共振峰寬度和鐵磁共振頻率實(shí)際材料： 由此可見(jiàn)：弛豫過(guò)程是非常短暫的，其機(jī)理尚不完全清楚，比較可以肯定的是：通過(guò)自旋晶格耦合使磁距一致進(jìn)動(dòng)的能量直接轉(zhuǎn)化為聲子；或先通過(guò)自旋自旋耦合，使磁距的一致進(jìn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉且恢逻M(jìn)動(dòng)，磁距的非一致進(jìn)動(dòng)再通過(guò)自旋晶格耦合轉(zhuǎn)變?yōu)槁曌?，總之都轉(zhuǎn)變?yōu)榫Ц竦臒嵴駝?dòng)，使材料的溫度升高。4161010 10 A m1010sH1.1.共振峰寬度：共振峰寬度：24三、共振峰寬度和鐵磁共振頻率2.2.各種因素對(duì)鐵磁共振頻率的影響：各種因素對(duì)鐵磁共振頻率的影響：（1）退磁場(chǎng)（形狀各向異性）的影響：（2）磁晶各向異性的影響：（共振頻率和磁場(chǎng)取向有關(guān)）（3）未飽和磁化的影響；當(dāng)微波頻率較低，相應(yīng)的共振磁場(chǎng)不足以使鐵磁體飽和磁化時(shí)，由于磁疇形狀和磁距取向的差別，其共振頻率不會(huì)是單一的，而是出現(xiàn)在