
【電】 ferromagnetic resonance
鐵磁共振(Ferromagnetic Resonance, FMR)是鐵磁材料在交變磁場作用下,磁矩繞靜磁場方向發生進動時産生的共振現象。這一現象與材料内部的磁各向異性場、阻尼系數等參數密切相關,是研究磁性材料動态特性的重要手段。在微波頻段,鐵磁共振頻率可通過以下公式描述:
$$
f{text{res}} = frac{gamma}{2pi} sqrt{H{text{eff}} cdot (H_{text{eff}} + 4pi Ms)}
$$
其中,$gamma$為旋磁比,$H{text{eff}}$為有效磁場,$M_s$為飽和磁化強度。
鐵磁共振技術廣泛應用于微波器件(如隔離器、環形器)和自旋電子學領域,其核心原理是能量在微波磁場與磁矩進動之間的高效耦合。例如,在磁性薄膜中觀測到的共振線寬可直接反映材料的阻尼特性,為新型存儲器設計提供關鍵參數。
權威文獻如《電磁學大辭典》明确指出,鐵磁共振的經典理論由Landau和Lifshitz于1935年建立,後經Gilbert引入阻尼項完善為LLG方程(Landau-Lifshitz-Gilbert equation)。現代研究則聚焦于納米尺度下的尺寸效應和界面調控。
鐵磁共振(Ferromagnetic Resonance,FMR)是磁共振的一種特殊形式,主要用于研究鐵磁材料的磁化特性。以下是詳細解釋:
鐵磁共振指鐵磁材料中的電子自旋磁矩在外部磁場作用下的進動現象。當外加交變磁場的頻率與材料内部磁矩的固有進動頻率相同時,系統會吸收能量達到共振狀态。這種現象與核磁共振(NMR)、電子順磁共振(EPR)類似,但研究對象不同:FMR探測的是鐵磁體中未配對電子的集體磁矩,而NMR和EPR分别針對原子核磁矩和順磁材料中的孤立電子磁矩。
類型 | 檢測對象 | 頻率範圍 | 典型應用領域 |
---|---|---|---|
鐵磁共振 | 鐵磁體電子自旋磁矩 | GHz量級 | 磁性材料、自旋波研究 |
核磁共振 | 原子核磁矩 | MHz量級 | 醫學成像、化學分析 |
順磁共振 | 順磁材料未配對電子磁矩 | GHz-THz | 分子結構、缺陷分析 |
通過鐵磁共振技術,科學家可以深入理解材料的磁各向異性、阻尼機制等關鍵性質,為新型磁性器件的開發提供理論支持。
【别人正在浏覽】