ферромагнитный резонанс

ферромагни́тный резона́нс

избирательное поглощение ферромагнетиком энергии электромагнитного поля при частотах (обычно радиодиапазона), совпадающих с собственной частотой резонансной прецессии магнитного момента ферромагнетика. Впервые ферромагнитный резонанс наблюдался российским физиком В. К. Аркадьевым в 1913. Часто встречается неоднородный ферромагнитный резонанс — возбуждение СВЧ-полем неоднородных по объёму образца колебаний магнитного момента. На основе ферромагнитного резонанса созданы генераторы и усилители СВЧ-диапазона, преобразователи частоты, ограничители мощности, линии задержки и другие СВЧ-устройства.

* * *

ФЕРРОМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

ФЕРРОМАГНИ́ТНЫЙ РЕЗОНА́НС, разновидность электронного магнитного резонанса в ферромагнетиках (см. ФЕРРОМАГНЕТИК) и ферримагнетиках (см. ФЕРРИМАГНЕТИК). Впервые ферромагнитный резонанс наблюдался российским физиком В. К. Аркадьевым (см. АРКАДЬЕВ Владимир Константинович) в 1913.
Проявляется в избирательном поглощении ферромагнетиком энергии электромагнитного поля при определенных, резонансных значениях частоты и внешнего магнитного поля. При ферромагнитном резонансе возбуждается резонансная прецессия намагниченности ферромагненика в эффективном магнитном поле. Когда возбуждение производится магнитным СВЧ-полем, перпендикулярным внешнему постоянному полю, проявляется следующий эффект. Собственная частота прецессии зависит от магнитного состояния образца, а потому ее можно изменять с помощью постоянного подмагничивающего (управляющего) поля Н_. При резонансе резко возрастает поглощение энергии электромагнитной волны, распространяющейся в волноводе в обратном направлении. Для волны прямого направления поглощение оказывается значительно меньшим. В результате получается высокочастотный вентиль.
Если частоту внешнего поля поддерживать постоянной, а изменять напряженность подмагничивающего поля Н_, то вентильные свойства ферритов будут проявляться в довольно узком интервале напряженности поля DН, называемом шириной линии ферромагнитного резонанса. Ширина линии ферромагнитного резонанса DН, также как и зависимость частоты от внешнего поля, являются основными характеристиками ферромагнитного резонанса. DН для различных ферромагнетиков лежит в интервале от 8 до 79600 А/м. Основную роль в уширении линии играют статические неоднородности: примесные атомы, поры, дислокации, мельчайшие шероховатости на поверхности образца. Чем меньше значение DН_, тем сильнее поглощение электромагнитной энергии, что благоприятно сказывается на характеристиках ряда СВЧ-устройств. Наиболее узкая линия DН наблюдалась в монокристалле Y₃Fe₅O₁₂ (см Феррогранаты (см. ФЕРРОГРАНАТЫ)).
Часто встречается неоднородный ферромагнитный резонанс — возбуждение сверхвысокочастотным полем неоднородных по объему образца колебаний магнитного момента. На основе ферромагнитного резонанса созданы генераторы и усилители сверхвысокочастотного диапазона, преобразователи частоты и циркуляторы, служащие для распределения энергии между отдельными волноводами, фазовращатели, фильтры, модуляторы, ограничители мощности и др. сверхвысокочастотные устройства.