铁磁共振实验报告

1、实验报告 4+0406 李季 PB04210049实验题目: 铁磁共振实验目的: 本试验要求学习用传输式谐振腔法研究铁磁共振现象，测量YIG小球（多晶）的共振曲线和g因子。实验原理:铁磁共振：在微波波段，只有铁氧体对微波吸收最小。当满足一定条件时，铁磁性物质从微波磁场中强烈吸收能量的现象称为铁磁共振。当外加稳恒磁场B时，铁氧体对微波的吸收剧烈变化，在处吸收最强烈，成为共振吸收，此现象极为铁磁共振。这里为微波磁场的角频率，为铁磁物质的磁旋比。 铁磁共振试验通常采用谐振腔法，该法灵敏度高，但测量频率较窄。本试验用传输式谐振腔，其传输系数与样品共振吸收的关系简单，便于计算，但难以用抵消法提高灵敏度。

2、将铁氧小球置于谐振腔微波磁场的最大处，使其处于相互垂直的稳恒磁场B和微波磁场Hm中，保持微波发生器输出功率恒定，调节谐振腔或微波发生器，使谐振腔的频率与微波磁场的频率相等，当改变B的大小时，由于铁磁共振，在谐振腔始终调谐时，在输入功率不变的情况下，输出功率为：（为腔的品质因数）。因而的变化可通过的变化来测量。然后通过P-B曲线可得。必须注意的是，当B改变时，磁导率的变化会引起谐振腔谐振频率的变化（频散效应），故实验时，每改变一次B都要调节谐振腔（或微波发生器频率），使它与输入微波磁场的频率调谐，以满足上式的关系，这种测量称逐点调谐，可以获得真实的共振吸收曲线，如图2.3.2-5，此时，对应于B

3、1、B2的输出功率为 式中P0、Pr、和P1/2分别是远离共振点、共振点和共振幅度半高处对应的输出功率。因此根据测得曲线，计算出P1/2，既能确定出。 试验时直接测量的不是功率，而是检波电流I。缺少实验过程数据处理：1.通过波长求解微波频率123456波长(mm)2.9412.9402.9412.9402.9402.940频率(MHz)90029001900290019001 数据有误由上表求得微波频率标准差 = 0.516 可得的标准差为 =0.211A类不确定度为 P=0.68 的不确定度为 P=0.68 微波频率为： MHZ P=0.682.用非逐点法调谐法测出I-B曲线第一组数据(正向

4、由小到大测量)励磁电流/A输 出电流 I/uA磁感应强度B/mT励磁电流/A输 出电流 I/uA磁感应强度B/mT励磁电流/A输 出电流 I/uA磁感应强度B/mT 0.0050.03.110.9553.51751.7632.33120.0550.011.81.0053.2175.21.7828.23160.1050.220.21.0553.01841.8026.63200.1551.0291.1052.81941.8224.0320.80.2051.037.51.1552.42011.8419.9321.60.2551.7461.2052.02101.8619.0325.40.3052.05

5、5.51.2551.6217.51.8919.9335.60.3552.2641.3051.02261.9232.0339.80.4052.672.81.3550.42351.9550.53410.4553.681.91.4049.7242.51.9864.03470.5053.890.91.4549.02512.0170.0352.80.5554.098.81.5047.72612.0272.0354.60.6054.01061.5546.52752.0572.83600.6554.01151.6045.02812.1273.0376.60.7054.01251.6542.02912.157

6、2.53790.7553.81351.6841.1296.42.1872.5380.20.8053.61451.7039.03002.2072.23810.8553.51501.7237.03042.2571.53910.9053.61591.7435.03082.2871.3405.4第二组数据(反向由大到小测量)励磁电流/A输 出电流 I/uA磁感应强度B/mT励磁电流/A输 出电流 I/uA磁感应强度B/mT励磁电流/A输 出电流 I/uA磁感应强度B/mT2.3077.54001.7448.2308.20.8570.41592.2578.53911.7054.03010.8070.61

7、502.2079.23821.6557.22920.7570.81402.1779.8380.21.6059.22830.6970.8134.82.1580.53791.5562.02790.6571.01222.1081.13701.5063.02700.5971.0113.22.0582.03611.4564.52600.5571.11062.0080.53521.4065.32510.4571.0901.9777.93461.3566.02410.4070.9801.9572.03421.3067.02360.3570.2721.9254.0340.21.2567.62270.3070.0621.9049.03391.2068.0219.90.2569.9551.8842.03351.1468.22080.2069.7421.8635.43311.1069.02000.1569.7331.8236.5323.61.0569.41910.1069.7261.8040.03201.0069.81820.0470.015.51.7841.53160.9570.01770.0