旋磁性和铁磁共振现象PPT教案.pptx

文档介绍：会计学
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旋磁性和铁磁共振现象
摘自kittel 8版p253
(下面 M＝MS，H 都是矢量）
在第二章关于抗磁性的讨论中，我们曾给出原子磁距在外磁场中的运动方程： 是原子磁距，γ是旋磁比，g 是朗德因子。
推广到大块物质上，则是：
由此方程可以看出，当磁距不在磁场方向时，将环绕磁场做进动，永远不会转向磁场方向，显然这与事实不符，必须考虑阻尼项的影响。阻尼的存在使进动能量逐渐消耗，进动角减小直至磁距和磁场平行为止。因此，进动方程的完整表示应为：
进动方向
一. 磁矩进动方程
阻尼的来源是复杂的，人们唯像地提出了三种表达方式：
朗道－栗弗席兹形式
吉尔伯特形式
布洛赫形式
或：
三种形式对阻尼的表述是不同的，但作用是一致的，处理磁共振问题时可以根据情况选择使用，当进动角很小，损耗也很小时，可以证明它们系数之间的关系是：
上述方程中的磁场应该指铁磁体内的有效磁场：
为了集中阐明铁磁体在恒磁场和交变场同时作用时的基本性质，我们首先排除恒磁场之外的其它影响，提出如上假定。
1. 无阻尼时的自由进动频率：只存在恒磁场情况
因为有：
这是一个典型的简谐振动方程，其解可以表示为：
恒定值
二. 各向同性、均匀、饱和磁化、无限大样品中的一致进动
代入方程中有：
有解条件是其系数行列式为零，即：
这就是自由进动频率。代入方程可以证明：
显然进动是右旋的。
进动频率
对自旋系统，g＝2，有：
交变磁场在微波频段
令：
在 h<<H，m<<M 时，可以忽略二次小量，旋磁方程可以写作：
按二元一次方程求解，可以得到：
2. 恒磁场和交变场同时作用下磁导率变为张量，且有共振特性：
显然，恒磁场和交变磁场共同作用下，磁化率变为张量。其张量元都是频率的函数，在ω＝ω0时，发生共振，张量元（在无损耗下）无限大。
出现张量磁化率的意义是：由于进动，某方向上的微波磁感应强度不但与同方向上微波磁场强度有关，也与垂直方向的微波磁场强度有关。或者说某方向上微波磁场不但影响该方向上的磁感应强度，而且还影响垂直方向上的磁感应强度。