1 / 7 中国石油大学近代物理实验实验报告成绩：班级： 应物 09--5 姓名：郭启凯同组者：王建飞教师：周丽霞微波铁磁共振铁磁共振是指铁磁介质的电子自旋共振，观察的对象是铁磁介质中的未成对电子。它利用磁性物质从微波磁场中吸收能量的现象，与核磁共振、 顺磁共振一样在磁学和固体物理学研究中占有重要地位。通过铁磁共振能测量铁磁介质的共振线宽、张量磁化率、 饱和磁化强度、居里点等重要参数。【实验目的】1．了解铁磁共振的基本原理和实验方法，观测铁磁共振现象；2．掌握用谐振腔法测量共振线宽及朗德因子；3．了解微波基本知识，了解有关的微波测量技术。【实验原理】1、微波铁磁共振的基本原理由磁学理论可知， 物质的铁磁性主要来源于原子或离子在未满壳层中存在的未成对电子自旋磁矩。 一块宏观的铁磁体包括许多磁畴，在每一个磁畴中，自旋磁矩平行排列产生自发磁化，但各个磁畴之间的取向并不完全一致，只有在外加磁场B的作用下，铁磁体内部的所有自旋磁矩才趋向同一方向，并围绕着外磁场方向作进动，这时的总磁矩或磁化强度可用M表示。其进动方程和进动频率可分别写为：Bdtd)(BMM(1) 式中gmee2为旋磁比， g为电子的朗德因子，理论上g＝2。上述情况未考虑阻尼作用。在外加恒磁场B作用下，磁矩M绕 B进动不会很久，因为铁磁物质的自旋磁矩与晶格或邻近的磁矩存在着耦合作用，即与周围环境之间存在着能量的交换。由于铁磁介质内部有损耗存在，使磁化强度矢量M的进动受到阻力，绕着外磁场B进动的幅角 θ会逐渐减小。则M最终趋近磁场方向，这个过程就是磁化过程，磁性介质所以能被磁化，就说明其内部有损耗，如果要维持其进动，必须另外提供能量。因此一般来说外加磁场由两部分组成：一是外加恒磁场 B, 二是交变磁场H m（即微波磁场）。此时铁磁物质从微波磁场吸收的全部能量恰好补充铁磁样品所损耗的能量。 这正是铁磁共振可以用来研究铁磁材料的宏观性能和微观机制之间关系的物理基础。当外加微波磁场Hm的角频率0与磁化强度矢量M进动的角频率相等时， 铁磁物质吸收外界微波的能量用以克服阻尼并维持进动，这就发生了共图 1 磁化强度矢量绕外磁场的进动2 / 7 振吸收现象。由（1）式可知，发生铁磁共振时的恒磁场B0与微波角频率0满足00B(2) 从量子力学观点看来，当电磁场的量子? ω0 刚好等于系统 M 的两个相邻塞曼能级间的能量差E时，就会发生共振现象。此时000BgBEB或00B(3) 其中，eBme212410274.9TJ，为...
