旋磁性和铁磁共振现象VIP免费

本节讨论恒定磁场和高频交变磁场共同作用下的铁磁体:1.磁化率（磁导率）变为张量，存在损耗的情况下，各张量元均为复数。因磁化率张量是非对称的，电磁波在磁化介质中沿磁化方向传播时，会发生偏振面的旋转，称作旋磁性。2.恒定磁场的强度和高频交变磁场的频率满足一定关系时，铁磁体从交变场中吸收的能量达到极大值，我们称之为铁磁共振现象。3.交变磁场的幅值超过一定限度时会出现一系列的非线性效应。铁磁材料的旋磁性和铁磁共振现象在微波器件上有着广泛的应用，是铁氧体磁性材料的重要应用领域。参考姜书第7章6.1旋磁性和铁磁共振现象摘自kittel8版p253(下面M＝MS，H都是矢量）在第二章关于抗磁性的讨论中，我们曾给出原子磁距在外磁场中的运动方程：是原子磁距，γ是旋磁比，g是朗德因子。0d,d2eeHgtm推广到大块物质上，则是：ddMMHt由此方程可以看出，当磁距不在磁场方向时，将环绕磁场做进动，永远不会转向磁场方向，显然这与事实不符，必须考虑阻尼项的影响。阻尼的存在使进动能量逐渐消耗，进动角减小直至磁距和磁场平行为止。因此，进动方程的完整表示应为：ddDMMHTt进动方向一.磁矩进动方程阻尼的来源是复杂的，人们唯像地提出了三种表达方式：21,,2()()dd()()DDzDzxyDxyTMMHMMHMMMTMMtMMTMT朗道－栗弗席兹形式吉尔伯特形式布洛赫形式01DTMH或：三种形式对阻尼的表述是不同的，但作用是一致的，处理磁共振问题时可以根据情况选择使用，当进动角很小，损耗也很小时，可以证明它们系数之间的关系是：0M上述方程中的磁场应该指铁磁体内的有效磁场：effkdexHHHHHH为了集中阐明铁磁体在恒磁场和交变场同时作用时的基本性质，我们首先排除恒磁场之外的其它影响，提出如上假定。1.无阻尼时的自由进动频率：只存在恒磁场情况()00xyzzijkdMMHmmMdtH22222222dd,ddyxzxzymmHmHmtt因为有：这是一个典型的简谐振动方程，其解可以表示为：00,,ititxxyyzmmemmeMC恒定值二.各向同性、均匀、饱和磁化、无限大样品中的一致进动代入方程中有：00xzyzxyimHmHmim有解条件是其系数行列式为零，即：0zH这就是自由进动频率。代入方程可以证明：,xyyxmimmim显然进动是右旋的。0022zfH进动频率对自旋系统，g＝2，有：6210z(10H)3.5210(Am)2.80(Oe)zzfHH605000Oe=1400010HzHf交变磁场在微波频段()()xyzzxyzzHihjhkHhMimjmkMm00itithhemme令：000000xyxyxzimmyhmimhmo在h<