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铁磁实验报告91
计算机系：学号：P
试验目的：
学习用传输式谐振腔法研究铁磁现象，测量YIG小球（多晶）的
线宽和g因子。
试验原理：
铁磁一般是在微波频率下进行（波长为3cm左右）。将铁磁物质置于微
波磁场中，它的微波磁感应轻度Bm可表示为
B=μμH（1）
m0ijm
μ0为真空中的磁导率，μij称为张量磁导率。
μ−jk0
jkμ0
001
ij
μ（2）
μ、k称为张量磁导率的元素
μ=μ−jμ（3）
k=k−jk（4）
当外加稳恒磁场B时，μ、k的实部和虚部随B的变化曲线如图2.3.2-1。μ’、
B=ω/γB=ω/γ
k’在r0处数值和符号都剧烈变化，称为色散。μ’’、k’’在r0
处达到极大值，称为吸收，此现象即为铁磁。这里ω0为微波磁场的角
频率，γ为铁磁物质的旋磁比。
B=B=ω/γ
μ’’决定铁磁物质磁能的损耗，当00时，磁损耗最大，常用吸
收线宽ΔB来描述铁磁物质的磁损耗大小。ΔB的定义如图2.3.2-2，它是μ’’
/2处对应的磁场间隔，即半高宽度，它是磁性材料性能的一个重要参数。研究
它，对于研究铁磁的机理和磁性材料的性能有重要意义。
铁磁的宏观唯象理论的解释是，认为铁磁性物质总磁矩M在稳恒磁场B的
作用下，绕B进行，进动角频率ω=γB，由于存在阻尼作用，M的进动角会
逐渐减小，逐渐趋于平衡方向，即B的方向而被磁化。当进动频率等于外加微波
磁场Hm的角频率ω0时，M吸收微波磁场能量，用以克服阻尼并维持进动，此时
即发生铁磁。
铁磁物质在B=ω/γ处呈现吸收，只适合于球状样品和磁晶各向异性较小
r0
的样品。对于非球状样品，铁磁物质在稳恒磁场和微波磁场的作用下磁化，相应
的会在产生所谓退磁场，从而使
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