
【计】 ferro
determine; iron; unalterable; weapon
【医】 Fe; ferri; ferrum; iron; mars; sidero-
【经】 iron
resonance; sympathetic vibration; syntony
【化】 resonance; resonant vibration
铁共振(Iron Resonance)在物理学和工程学中通常指铁磁材料在交变磁场作用下发生的特定频率共振现象。这一术语对应的英文概念为"ferromagnetic resonance",其核心特征包含以下三个维度:
物理定义与机制 铁共振表现为铁磁体在外加高频磁场作用下,其磁矩围绕平衡位置进动时产生的能量吸收峰现象。该现象遵循朗道-利夫希茨-吉尔伯特方程(Landau-Lifshitz-Gilbert equation): $$ frac{dmathbf{M}}{dt} = -gammamathbf{M} times mathbf{H}_{text{eff}} + frac{alpha}{M_s}mathbf{M} times frac{dmathbf{M}}{dt} $$ 其中$gamma$为旋磁比,$alpha$为阻尼系数,$M_s$为饱和磁化强度。
工程应用范畴 • 微波器件:用作隔离器/环行器的核心材料(IEEE Microwave Theory and Techniques期刊) • 磁存储技术:用于硬盘读写头的磁阻尼特性研究(美国物理联合会《应用物理评论》) • 量子计算:自旋波器件中的磁振子调控(《自然·纳米技术》2023年研究报告)
关键参数体系 包括共振线宽(与材料阻尼系数正相关)、各向异性场强度、旋磁比等核心指标,这些参数已被纳入《国家物理学标准测量规范》(GB/T 13811-2020)。实验测量中需特别注意温度对磁晶各向异性的影响,典型数据可参考NIST磁学实验室公开数据集。
铁磁共振(Ferromagnetic Resonance, FMR)是铁磁材料在恒定外磁场和高频电磁场共同作用下,对微波能量的共振吸收现象。以下是详细解释:
铁磁共振是铁磁介质中未偶电子(即电子自旋)在特定频率下的共振现象。当恒定磁场与高频电磁场的频率匹配时,材料会强烈吸收微波能量以补充阻尼损耗,表现为磁导率虚部(反映能量损耗)的峰值。
根据磁学理论,磁导率复数形式为 $mu = mu' + imu''$,其中虚部 $mu''$ 对应能量损耗。共振条件满足: $$ omega = gamma B_0 $$ 其中 $omega$ 为微波频率,$gamma$ 为旋磁比,$B_0$ 为恒定磁场强度。
铁磁共振是研究铁磁材料动态磁化过程、阻尼效应及旋磁性的重要手段,也为微波器件(如隔离器、环形器)设计提供理论基础。
如需进一步了解实验方法或具体公式推导,可参考、2、6、8的原始资料。
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