凌朋的铁磁共振(1).doc

铁磁共振 凌朋 PB05210356 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。 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。 试验时直接测量的不是功率，而是检波电流I。 数据记录: 1.用波长表测微波频率 1 2 3 4 5 6 波长(mm) 4.010 4.008 4.009 4.009 4.006 4.009 频率(MHz) 8780 8780 8780 8780 8790 8780 2.记录I－B数值 第一组数据(正向由小到大测量) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.00 0.05 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 2.1 20 39.9 48 57 62 71 80 88 97 36.1 35.9 35.5 35.5 35.4 35.4 35.3 35.3 35.3 35.3 0.55 0.60 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 104 113 121 130 139 188 196 202 211 220 35.3 35.2 35.2 35.3 35.3 35.2 35 35.1 35 34.9 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 228 237 242 242 251 260 269 278 282 291 34.5 34.1 33.8 33.8 33.1 32.8 31.7 29.7 27.8 29.1 1.60 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 2.00 2.05 2.15 2.20 300 309 318 322 331 340 349 359 362 371 36.1 40.1 41.2 41.1 41.1 40.7 40.3 40.1 40.1 40 2.30 2.35 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 380 389 398 402 410 419 421 39.9 39.9 39.8 39.7 39.5 39.4 39.3 第二组数据(反向由大到小测量) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.00 0.05 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 4 29 44 61 71 80 86 95 102 111 35.6 35.6 35.8 35.4 35.8 35.9 36 36.2 36.2 36.1 0.55 0.60 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 120 130 139 142 199 201 210 219.9 228 238 36.2 36.1 36.1 36.1 35.9 35.7 35.2 35.1 34.9 34.6 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 242 253 253 260 268 278 282 291 300 310 34.2 33.8 33.8 33.1 32.1 30.7 28.8 27.7 32 39.1 1.60 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 2.00 2.05 2.15 2.20 319 329 338 341 351 360 369 378 381 390 40.9 41.1 41.1 40.9 41 41 40.6 39.9 39.8 39.8 2.30 2.35 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 398 399.9 403 412 420 424 433 39.7 39.7 39.5 39.4 39.3 39.2 39.4 数据处理: 1.通过波长求解微波频率 1 2 3 4 5 6 均值 波长(mm) 3.489 3.487 3.45 3.492 3.586 3.488 3.482 由均值求得微波频率 v=8892Mkz 2.由原始数据绘出I－B图像并求解 电流上升 电流下降 由第一组数据所绘图得到； 已知,结合 可知； 查表知:， 并且已求得 代入数据可知 同理,由第二组数据所绘图得到； 进而求得 综上， 误差分析: 1.本实验主要误差在于读微安表的示数,属主观误差,应尽量避免; 2.在作图求解和时由于读数导致的误差,也属主观误差,应尽量避免; 3.由仪器的自身精度和灵敏度也会导致部分误差,属客观误差.