实验9铁磁共振
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约会荷花pgd678【实验目的】
通过观察铁磁共振（以下用FMR表示）现象和测量YIG小球的共振线宽△B，了解FMR机理及其实验方法，并学习有关的微波技术知识。【实验原理】 中华人民共和国检察官法FMR和NMR、EPR一样，也是研究物质宏观性能和微观结构的有效手段，它在磁学乃至固体物理中都占有重要地位。其共振原理
与NMR、EPR也很相似，若将YIG小球（实验样品）置于稳恒磁场B0中，YIG系统的总磁矩M就要绕着B0作拉莫尔旋进，其旋进角频率为ω0＝γB0。如果在垂直于B0方向同时加一微波旋转磁场B1，当B1的旋转方向与M的进动方向一致，且B1的角频率ω又等于M的旋进角频率ω0，即微波磁场的角频率与稳恒磁感应强度满足 时，YIG小球便会从微波磁场中强烈地吸收能量，这种现象便是FMR，上式就是共振条件。式中为玻尔磁子，和分别为旋磁比和朗德因子。
【实验方法】
图二为铁磁共振实验系统工作时的照片。本实验采用通过式谐振腔法进行测试。
图二
图三为利用通过式谐振腔法测量FMR的装置简图。其测量原理简单说来，就是将待测样品放在谐振腔中微波磁场均匀处，使样品处于相互垂直的稳恒磁场B0和微波磁场B1中。这样样品与谐振腔就构成了一个谐振系统。在共振区附近，若改变稳恒磁场B0并保持微波频率不变，则由于FMR会使这谐振系统的参量发生变化，即改变B0时，样品的磁导率或磁化率将相应改变，从而使谐振系统的品质因数Q和谐振频率ν0也发生
变化。而Q值的变化表示输入腔体的微波能量损失的变化，从而影响到腔体通过（功率）系数T，所以我们可以从测量腔体的通过（功率）系数的变化，来测量Q的变化，从Q的变化进而推知μ的变化。这就是用通过式谐振腔法测量线宽△B的基本思想。
图三
tpa
1：微波信号源 2：隔离器 3 ：衰减器 4.：波长表 5：测量线 6：检波晶体7：选频放大器 8：谐振腔 9：隔离器 10 ：检波器 11：检流计
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【实验内容】
必做：用通过式谐振腔装置，采用非逐点调谐法，测量两个多晶铁氧体小球样品的铁磁共振线宽ΔB0一个样品要逐点测量P－B（I－B）曲线，再定出ΔB；另一个样品采用简便方法测量ΔB。并求出被测YIG 小球的旋磁比和g因子。
选做：在通过式谐振腔装置中的输出检波器前加一精密衰减器，采取使检测输出始终保持一恒定值的办法，测出一个样品的铁磁共振线宽，并与不用精密衰减器时测出的结果进行比较。
【思考问题】
1．说明用通过式谐振腔测量FMR线宽的基本原理。
2．测量线宽时要保证哪些实验条件？为什么？说明测量线宽的实验步骤。
3．谐振腔和YIG小球应分别放置在那个位置上？为什么？
4．为什么放置样品的矩形谐振腔的宽边要与稳恒磁场的方向垂直？
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