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  鐵磁共振儀(FMR)

 

鐵磁共振儀(FMR

 

 

1. 簡介:

鐵磁共振(FMR)20世紀40年代發展起來的一種研究物質宏觀性能和微觀結構的重要實驗手段。它利用磁性物質從微波磁場中強烈吸收能量的現象,與核磁共振和順磁共振一樣在磁學和固體物理學研究中占有重要地位。

磁性薄膜的鐵磁共振測量在高頻磁學和自旋電子學中有非常重要的應用,例如硬盤的讀取頭,自旋磁矩MRAM和自旋轉矩振蕩器等。該儀器可以在不同的磁場下測量鐵磁共振,并且通過自帶的分析軟件可得到一下參數:飽和磁化強度(Ms) 、本征阻尼(alpha)非均勻展寬(ΔH)、回磁比(γ/2∏)等參數以用于測量研究。

在磁性納米結構中,多種自旋波模式可能起主導作用,所以完全掌握這些模式對最終的器件設計和穩定性非常重要。鐵磁共振儀可對這些模式進行隨磁場變化的精確測量。鐵磁共振儀為磁動力學測量提供了完美的解決方案。整個儀器實惠,即插即用而且易于使用。系統不僅提供了所有微波發生和探測的硬件,而且自帶了測量和分析軟件。我們也可以按照用戶現有的情況和需求進行深度定制。

 

2. 產品特點:

共面波導和諧振腔方式可選

磁場強:磁場強度范圍在0.5-2T可選

頻譜寬:頻譜范圍在1-70GHz

靈敏度高:Q factor9000

不需要LOCK-IN就能得到很好的信號

可選轉角和控溫

 

3. 技術原理:

FMR源于(通常是相當大的)磁場磁化在外部磁場的鐵磁材料的進動運動。磁場在樣品磁化上施加轉矩,導致樣品中的磁矩進動。磁化的進動頻率取決于材料的取向,磁場的強度以及樣品的宏觀磁化強度;鐵磁體的有效進動頻率遠低于在EPR中觀察到的自由電子的進動頻率。而且,吸收峰的線寬可以通過偶極變窄和交換展寬(量子)效應而受到很大影響。此外,在FMR中觀察到的并不是所有的吸收峰都是由鐵磁體中的電子磁矩的進動引起的。因此,FMR譜的理論分析遠比EPRNMR譜復雜得多。

FMR實驗的基本設置是帶有電磁鐵的微波諧振腔。諧振腔固定在超高頻段的頻率上。探測器放置在空腔的末端來檢測微波。將磁性樣品放置在電磁體的磁極之間,并掃描磁場,同時檢測微波的諧振吸收強度。當磁化進動頻率和諧振腔頻率相同時,吸收量急劇增加,這由檢測器處的強度下降來表示。

此外,微波能量的共振吸收引起鐵磁體的局部加熱。在局部磁性參數在納米尺度上變化的樣品中,這種效應被用于空間依賴性光譜學研究。

平行施加外場的薄膜的諧振頻率由Kittel公式給出:

其中B是鐵磁體的磁化,γ是旋磁比。

 

4. 應用領域及案例:

磁性薄膜研究

鐵磁樣品磁性的研究

微波磁性器件的生產

磁性薄膜的研究

 

 

5. 規格參數:

標準規格

型號名稱

VMR-3100

VMR-3200

腔體波段

X Band

X Band

電磁鐵尺寸

Φ7"

Φ7"

磁性

0.5T

1T

電源

單極

單極

自動轉角測量

Yes

Yes

VSM

Yes

Yes

 

 

可選項目

 

腔體波段

L-, S-, KQ波段以及更高到V波段

電源

雙極電機

VSM

可以和振動樣品磁強計搭配使用

 

 

 


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