????????旋磁性——材料在穩(wěn)恒磁場(chǎng)H0微波磁場(chǎng)h共同作用下,所顯示出來的磁導(dǎo)率張量特性和鐵磁共振等特性。旋磁性起源于電子自旋磁矩圍繞H0所作的本征頻率ω0=gH0右旋進(jìn)動(dòng)(拉摩進(jìn)動(dòng)),見圖5。

    單電子的自由運(yùn)動(dòng)

    圖5 單電子的自由運(yùn)動(dòng)

    ????????當(dāng)只有穩(wěn)恒磁場(chǎng)H0作用時(shí),由于有阻尼,MH0的進(jìn)動(dòng)夾角β會(huì)隨著能量的損耗而逐漸減小,很快轉(zhuǎn)向H0方向(圖6)。當(dāng)加以交變磁場(chǎng)h(垂直于H0)后,交變場(chǎng)會(huì)對(duì)進(jìn)動(dòng)著的M給予能量補(bǔ)充,使M以外加交變場(chǎng)的頻率ω繼續(xù)進(jìn)動(dòng)下去。

    有阻尼作用的磁化強(qiáng)度M的進(jìn)動(dòng) [1],

    圖6 有阻尼作用的磁化強(qiáng)度M的進(jìn)動(dòng) [1],


    ????????張量磁導(dǎo)率張量磁化率將交變磁場(chǎng)h與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的交變分量b和磁化強(qiáng)度M的交變分量m聯(lián)系了起來: bh, mh

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    (1)

    (1)

     

    ????????張量磁導(dǎo)率的物理意義——當(dāng)交變磁場(chǎng)的hy =0,只有x方向的hx時(shí),由于Ms的進(jìn)動(dòng)(圖5), hx不僅能產(chǎn)生x方向上的交變磁化強(qiáng)度mx和交變磁感應(yīng)強(qiáng)度bx還能產(chǎn)生y方向上的myby。即,由于磁化率的張量特性,使得x方向的交變磁場(chǎng)hxx方向上的能量還耦和y方向上去了,這就是旋磁性。(1)式中的μ項(xiàng)可以認(rèn)為是h直接對(duì)mb的貢獻(xiàn),非對(duì)角分量ca 和k項(xiàng),具有耦合系數(shù)的意義。

    ????????鐵磁共振——一定的頻率ω下,調(diào)節(jié)穩(wěn)恒磁場(chǎng)H0,當(dāng)H0=ω/g時(shí),頻率ω就等于MH0的進(jìn)動(dòng)的本征頻率ω0(gH0),則發(fā)生能量的共振吸收,測(cè)得的張量磁化率元c和ca的虛部c2和ca2達(dá)到極大值,這種現(xiàn)象稱為鐵磁共振。這時(shí)的外加磁場(chǎng)稱為鐵磁共振場(chǎng)Hr。

    ????????鐵磁共振的物理圖像——當(dāng)ωω0時(shí)進(jìn)動(dòng)張角很小,當(dāng)ω=ω0(=gH0) 即交變場(chǎng)頻率等于MH0進(jìn)動(dòng)的本征頻率時(shí),會(huì)發(fā)生能量的共振吸收。外加交變場(chǎng)補(bǔ)充的能量使得M的進(jìn)動(dòng)夾角能夠維持在一個(gè)較大的角度β(圖7),這就是鐵磁共振

    發(fā)生鐵磁共振時(shí)M的進(jìn)動(dòng)張角 [1]。

    圖7發(fā)生鐵磁共振時(shí)M的進(jìn)動(dòng)張、角 [1]。

    ????????正負(fù)圓偏振場(chǎng)h±下的標(biāo)量磁導(dǎo)率μ±——任何一個(gè)線極化波,都可以分解成兩個(gè)大小相等、方向相反的圓極化波。對(duì)圓極化波,磁導(dǎo)率變成標(biāo)量m±=1+c±=μ¢±–iμ2±,。如圖8所示,μ+′和μ+2呈現(xiàn)共振特性,μ′與磁場(chǎng)無(wú)關(guān),μ2恒等于零。正負(fù)圓極化磁導(dǎo)率μ+μ差異構(gòu)成了旋磁器件的非互易效應(yīng)的物理基礎(chǔ)。這與電子自旋磁矩圍繞穩(wěn)恒磁場(chǎng)所作的進(jìn)動(dòng)右旋的,h+也是右旋的有關(guān)。

    旋磁特性

    圖8 觀測(cè)到的 , (H>0一側(cè)), 與穩(wěn)恒磁場(chǎng)H的關(guān)系, 恒為零[7.3]。

     

     

     

     

     

     

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