La、Co掺杂调控Sr-M六角铁氧体磁性能及高频铁磁共振线宽

本研究基于磁场成型技术制备了高矫顽力、高剩磁比的Sr-M六角铁氧体;研究了La、Co掺杂对Sr-M六角铁氧体饱和磁化强度、剩磁比、矫顽力等的影响;采用共面波导系统通过扫频方式测试不同La、Co掺杂Sr-M六角铁氧体的高频铁磁共振线宽,研究了样品的共振频率、各向异性场和铁磁共振线宽。研究表明,样品具有明显的各向异性且大于19 KOe,2 T下易磁化轴剩磁比都在0.88以上,饱和磁化强度和矫顽力随掺杂量的增加而增大;铁磁共振测试显示样品的共振频率、各向异性场随La、Co掺杂量的增加先升高后减小;样品的共振频率在62~66 GHz之间,当测试频率大于60 GHz,扫频的数据才会出现明显的铁磁共振线宽吸收峰,且高频铁磁共振线宽在1000 Oe以上。

La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3电子自旋共振线宽的自旋波理论

采用固相反应法制备巨磁电阻材料La0.67Ca0.33MnO3,测试其电子自旋共振,并采用自旋波理论解释自旋共振线宽的变化.通过对自旋波能量的计算机自洽计算,得到了自旋相互作用的重正化因子{1-e(T)/S},重正化因子随体系温度升高而降低表明,温度上升导致自旋波频率发生软化现象,使得体系结构不稳定,由此可知实验未探测到相变区自旋波能量的原因.理论计算表明,自旋共振线宽随温度升高而减小是由于自旋波耦合模的数目减少所致.

石榴石的铁磁共振线宽△H、有效线宽△H_(eff)及自旋波线宽△H_k

Dy:YGdIG(DyxY3-b-z-xGdzCabGebInaFe5-a-bO12)的△H,△Heff,△Hk与Dy取代量呈线性增加关系。随饱和磁化强度Ms的增加Dy:YGdIG的优值系数Fhp(≈(2ω/ωm)(δ△Hk/δ△Heff))和δ△Heff/δ△Hk值均呈线性下降。CaGe:YGdIGs(Y2-xGd1.0CaxGexInaFe5-a-xO12)的△H,△Heff,△Hk随Ge含量的增加而线性增大,可分别用Ms的下降进行解释。由CaGe:YGdIGs和YBiCaVIGs的△H,△Heff与Ms的关系得出△Heff∝Ms-0.8(YBiCaVIG),Ms-1.4(YGdCaGeIG)的实验规律,与非共振△Heff的晶粒表层自旋波共振激发模型较为一致。由Gd:YIG(GdxY3-xFe5O12),Gd:YCaGeInIG(GdxY3-x-aCaaGeaInbFe5-a-bO12)实验,发现少量CaGeIn的取代可使YGdIG的△H明显降低而不影响△Hk。由不同晶粒尺寸样品的hc(H)蝶形曲线,发现了阶梯状蝶形曲线,讨论了晶粒尺寸对△Hk、hc(H)蝶形曲线的影响,以及拐点磁场与理论Hmin之间的差距。

小球表面粗糙度和温度对石榴石多晶铁氧体铁磁共振线宽的影响

用普通陶瓷工艺制备小线宽石榴石多晶铁氧体材料,用压缩空气吹磨法和研磨膏研磨法对石榴石小球表面进行了抛光,按GB9633(等同采用IEC60556)标准)在9.37GHz下测量了小线宽石榴石铁氧体材料的铁磁共振线宽ΔH。讨论了ΔH与抛光粉粒度的关系,比较了压缩空气法与研磨法的抛光效果。在7?30℃环境温度区间,测量了小线宽材料的ΔH随温度的变化。

富钙CaGe:YlG薄膜铁磁共振线宽随外场角度的变化

在98K至室温温度下测量了富钙CaGe:YIG薄膜生成态和还原样品的铁磁共振线宽随外磁场在〔112〕平面内与〔111〕方向成θ角的变化。线宽与样品面积无关的结果及温度越低线宽随θ角的变化越强烈而电阻率越高的实验结果表明:这里涡流机制不生效。还原时间方面的实验结果和单面膜与双面膜的比较都说明线宽随θ角的变化主要是由于沿膜厚方向存在有Ca 含量梯度而引起的。由它和Fe^(4+)弛豫离子的模型圆满地解释了线宽与θ角关系随温度的变化.

低铁磁共振线宽BaFe_(12)O_(19)六角铁氧体的制备及其性能

本研究通过磁场成型技术制备高取向度、高剩磁比的BaFe_(12)O_(19)六角铁氧体;研究助烧剂对BaFe_(12)O_(19)六角铁氧体剩磁比、矫顽力、气孔率及铁磁共振线宽的影响;通过铁磁共振线宽测试,分析各向异性致宽、气孔致宽对铁磁共振线宽的贡献。测试结果表明,样品的最优剩磁比为0.87,铁磁共振线宽为220Oe。分析结果表明,铁磁共振线宽主要来源于气孔致宽,且磁场成型技术和助烧剂都有利于降低材料的铁磁共振线宽。

退火工艺对YIG多晶薄膜铁磁共振线宽的影响

主要研究了退火工艺对钇铁石榴石(YIG)薄膜铁磁共振线宽的影响。实验中微米级的YIG薄膜通过磁控溅射法在Gd_3Ga_5O_(12)(GGG)(111)衬底上制备,并通过750~950℃常压常规退火及750~850℃真空快速退火两种方式对薄膜进行退火晶化处理。最终系统地研究了薄膜的微观晶体结构、磁性能和铁磁共振线宽性能。研究发现,经过800℃,10 min的真空快速热处理的YIG薄膜磁性能优异,其铁磁共振线宽为2 626.1 A/m@9.3GHz,阻尼系数α=2.077×10^(-3),薄膜表面粗糙度为1.9nm。

基于微扰理论的毫米波铁磁共振线宽测试

应用电磁场微扰理论,参照IEE556标准建立铁磁共振线宽测量系统,用传输式谐振腔法设计新的波谐振腔体,可在33GHz下测试旋磁材料的铁磁共振线宽,并分析了测试误差,解决了目前毫米波六角材料的线宽测试问题。

频率对微波铁氧体材料铁磁共振线宽的影响

在不同测试频率下采用不同测试方法测试了微波铁氧体材料的铁磁共振(FMR)线宽。结果发现,同一测试方法不同频率下样品的铁磁共振线宽随着测试频率的增高而增大;石榴石微波铁氧体材料无论采用谐振腔还是共面波导、无论多晶还是薄膜,线宽数据的Ka波段都是X波段的2倍左右;尖晶石Ni系铁氧体谐振腔Ka波段和X波段的线宽数据比是3.2~1.3,可见线宽比会根据材料结构类型和成分的不同而异。

短路微带线法测量微波铁氧体铁磁共振线宽ΔH_ω

基于传输线理论提出了宽频带测量微波铁氧体铁磁共振线宽的短路微带线法。通过有效参数模型,分析放入样品前后短路微带线单端口网络反射系数S11的变化,进而得到铁磁共振线宽ΔH_ω=Δω/γ,其中Δω为磁导率虚部共振峰的半高宽。设计和制作了短路微带线夹具,并利用所设计的微带夹具测量了钇铁石榴石(YIG)材料的ΔH_ω。最后分析了退磁因子对共振频率的影响,并讨论了样品表面缺陷对ΔH_ω的影响。该方法不仅测量准确度高,操作简单,更解决了低频测量铁磁共振线宽的难点。

基于电磁仿真的铁磁共振线宽测试研究

基于微波铁氧体的铁磁共振线宽对其材料结构敏感的原理,研究样品尺寸对铁磁共振线宽测量结果的影响,并针对满足微扰理论的尺度难以探究的问题,提出一种根据谐振曲线判断样品是否满足微扰理论的方法。通过电磁仿真软件,在10 GHz频率下,对不同尺寸的样品进行铁磁共振线宽仿真测试。结果表明,随着样品直径增加,铁磁共振线宽测量结果减小,样品尺寸的理想范围在直径1.0~1.4 mm。对比样品在铁磁共振状态时的谐振曲线发现,曲线波峰随样品直径增大而下降,当样品直径增加到1.74 mm时,谐振曲线开始塌陷,说明此时的样品已经不满足微扰理论。该研究对微波铁氧体共振线宽检测样品尺寸的选取具有一定的参考价值。

掺杂Co改善镍铁氧体的铁磁共振线宽

结合实际工作 ,具体研究了改善某微波器件用旋磁镍铁氧体材料的铁磁共振线宽的有效方法。以少量 Co代替 Ni使镍铁氧体材料的磁晶各向异性常数近似趋于 0 ,以此来降低镍铁氧体的铁磁共振线宽 。

基于带状线腔法测试铁磁共振线宽的设计与仿真

基于谐振腔微扰理论及铁磁共振线宽定义,给出了一种两端开路的可调带状线腔测试圆片型微波铁氧体材料铁磁共振线宽的方法,并用HFSS仿真软件验证该方法的可行性。根据带状线腔的基本理论和测试频率的要求,通过计算和仿真确定腔体的尺寸和耦合方式,并根据测试原理确定样品的加载方式。仿真验证过程中,通过找到铁磁共振点,以及偏离共振磁场处?H/2的谐振点S21的值判断仿真误差,从而验证装置的可行性。仿真结果表明该方法可用于在1 GHz频率下实验室通过压片制得的圆片型微波铁氧体材料的线宽测试,进而实现材料的简化加工。

磁性纳米颗粒系统的铁磁共振和共振线宽分析

对非相互作用磁性纳米颗粒系统的FMR线型模型进行了研究,以铁磁体从应用场中获得自由能F为例,导出磁性颗粒在较小各向异性时,共振场Hr与有效各向异性场HefAf的关系,这个结果与Raikher和Stepanou的结果一致.继而还对共振场线宽进行了分析,并与Smit和Beljers模型进行了比较,其结论说明:在超顺磁区域有效各向异性场HefAf对塞曼(Zeeman)相互作用和附加应用场H是不确定的.尤其是这种情况在HefAf较小、高温(高温区域),且HefAf≈H时,变得更显著.为此提出了随机颗粒阵列及参数特征对这个结果的影响机制.

磁性薄膜中铁磁共振线宽对应力各向异性的依赖

采用铁磁共振方法,研究了应力各向异性场对磁性薄膜铁磁共振性质的影响。结果发现:应力各向异性场的强度和方向会改变系统的难易磁化程度,并且在弱(强)磁场区域系统频率线宽会向低(高)值移动。随着应力各向异性场强度的增强,系统的频率线宽随外加磁场的变化曲线出现跃变点,即在此处磁化方向由反平行转向平行,且临界场将随着应力各向异性场强度的增强向强磁场区域移动。

微波铁氧体铁磁共振有效线宽扫频测量可调谐振腔设计

讨论了一种用于微波铁氧体铁磁共振有效线宽扫频测量的可调谐振腔,即TE011模式的圆柱谐振腔,通过手动或电动方式改变腔体大小,可实现谐振频率连续调节。介绍了其详细设计方法,给出了腔体直径和长度的计算方法。提出了多个腔体分段覆盖的方法,解决了单腔体结构导致的调谐精度差和Q值较低的问题。制作了样品进行验证,该样品采用两个谐振腔覆盖8~12GHz的调谐范围,第一个腔体直径52mm,调谐长度40~21.5mm,调谐频率范围为7.9~9.9GHz,第二个腔体直径42mm,调谐长度为33.4~17.8mm,调谐频率范围为9.8GHz^12.1GHz。测试结果表明调谐频率符合理论计算结果,Q值满足设计要求。

频散效应对铁磁共振曲线的影响

在铁磁共振实验中，通过铁磁共振曲线测量共振线宽十分重要，因为它表示铁磁材料磁损耗的大小。频散效应对铁磁共振曲线有明显的影响，该文从理论上分析了频散效应的物理本质以及它对铁磁共振曲线的影响，阐述了测量共振线宽的具体实验方法。

La_(2/3)(Ca,Ba)_(1/3)MnO_3系统的顺磁共振研究

报道了对La2/3Ca1/3MnO3和La2/3Ba1/3MnO3系统不同温度下的电子顺磁共振(EPR)实验研究,当温度高于某一特征温度Tmin时,共振线宽随温度降低而线性变窄;当温度低于Tmin时,共振线宽表现出反常展宽.基于“瓶颈(bottleneck)”自旋-晶格弛豫模型我们对这种行为进行了讨论,并且指出A位离子平均半径强烈影响着自旋-晶格交换作用和自旋-自旋相互作用的强弱.

射频电子顺磁共振实验仪

本文研制的射频段电子顺磁共振实验仪相比于微波段电子顺磁共振实验仪频率小,因此所需磁场小,仅用简单的亥姆霍兹线圈就可以满足实验的需求,可以测量g因子和共振线宽,还可以测量地磁场矢量。本实验仪结构简单、安全、经济实用,用示波器可以观察到共振信号,由此,学生对电子顺磁共振现象具有直观、准确的认识。

Nb^(5+)取代对高介电常数钇铁石榴石铁氧体磁性能的影响

采用传统氧化物烧结工艺制备高介电常数(ε′)钇铁石榴石铁氧体,考察不同烧结温度时Nb^(5+)取代对材料显微结构、晶相、密度(d)、气孔率(p)、晶格常数(a)、饱和磁化强度(4πM^(s))、铁磁共振线宽(ΔH)和介电常数等磁性能的影响。结果表明,Nb^(5+)取代使材料的晶粒尺寸略微增大;Nb^(5+)取代对材料的晶相无明显影响,均为石榴石纯相;1020℃烧结时,随着Nb^(5+)取代量x由0增大到0.075,4πM^(s)从1882 G减小到1741 G,ΔH从149.3 Oe增大到180.2 Oe,烧结体密度从5.83 g/cm^(3)减小到5.72 g/cm^(3),烧结体平均晶粒尺寸(D)从2.29μm增加到2.38μm,气孔率(p)从1.7%增大到3.0%,ε′无明显变化。