發(fā)布時(shí)間：2020-06-11 23:43

【摘要】：本文基于前人的研究,探尋一種能夠在室溫、低場(chǎng)的條件下,研究磁電效應(yīng)的方法。首先,通過金屬有機(jī)分解法制備高質(zhì)量的釔鐵石榴石(YIG),再將其與30wt%石蠟混合做成標(biāo)準(zhǔn)的圓環(huán)樣品,測(cè)量樣品在0.5～10GHz微波頻段的電磁特性。通過在與微波傳播方向垂直和水平的方向上分別增加靜磁場(chǎng),測(cè)量隨著偏置磁場(chǎng)增加樣品的電磁特性的改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見:樣品的磁譜出現(xiàn)明顯的鐵磁共振峰,介電常數(shù)發(fā)生的偏移。通過數(shù)據(jù)分析,可計(jì)算出樣品的磁介電效應(yīng)系數(shù),從中能夠清楚的看到樣品在磁介電系數(shù)的幅值會(huì)隨著外加磁場(chǎng)的增加而增大,并且會(huì)在鐵磁共振頻率處達(dá)到最值。相比于垂直加磁場(chǎng)方法,水平加磁場(chǎng)可以觀測(cè)到更加明顯的現(xiàn)象。討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果:由于制備的YIG純度高,樣品中沒有Fe2+,可以排除Fe2+-Fe3+偶極子對(duì)磁介電效應(yīng)的影響;定性推測(cè)當(dāng)鐵磁共振發(fā)生時(shí),原子周圍磁矩的進(jìn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生渦旋磁場(chǎng),根據(jù)電磁感應(yīng)定律,此渦旋磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)變的電場(chǎng),而感應(yīng)的電場(chǎng)又改變了中心原子的偏振特性,從而影響介電常數(shù)。當(dāng)鐵磁共振時(shí),進(jìn)動(dòng)幅度最大,因此磁介電系數(shù)在鐵磁共振頻率處測(cè)得最大值。鐵磁共振現(xiàn)象作為鐵磁性材料的重要特征,不僅可用于研究材料的磁介電系數(shù),對(duì)自旋電子學(xué)相關(guān)材料和器件的研究也具有基礎(chǔ)物理意義。本論文的第二部分為短路微帶線鐵磁共振測(cè)量系統(tǒng)的研究。該系統(tǒng)包括短路微帶線夾具、高斯計(jì)、螺線管、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、電流源和程控計(jì)算機(jī)。程控計(jì)算機(jī)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀給短路微帶線提供單頻的信號(hào)源,并控制電流源輸出穩(wěn)定的電流給螺線管,使得螺線管內(nèi)部中間區(qū)域產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的磁場(chǎng)。改變樣品水平方向的磁場(chǎng)大小,程控計(jì)算機(jī)讀取反射回來的微波信號(hào)S11,并畫出S參數(shù)和磁場(chǎng)的關(guān)系曲線圖,通過對(duì)曲線圖進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到磁性薄膜樣品的共振線寬、旋磁比以及朗德因子。本測(cè)量系統(tǒng)使用了 LabVIEW編程開發(fā),實(shí)現(xiàn)了良好的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)交互,是研究磁性材料的鐵磁共振現(xiàn)象的有力工具。
【圖文】：

／或鐵磁響應(yīng)；（３）它們的磁電耦合常數(shù)對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來說太低ｔＷ。為了解決這逡逑些問題，科學(xué)家另辟蹊徑，，將鐵磁性材料和鐵電性材料復(fù)合成雙層材料，利用鐵逡逑磁性的磁致伸縮效應(yīng)和鐵電性的壓電效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)層間的機(jī)械傳遞［１２］，如圖１－３所逡逑／ＪＮ邋ｏ逡逑２逡逑▲逡逑ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅ邐Ｊ逡逑丨邋ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ邋＼ＳＥＺ邋／逡逑圖１－３復(fù)合材料由一個(gè)磁致伸縮體和一個(gè)壓電層組成［１３］逡逑３逡逑

／或鐵磁響應(yīng)；（３）它們的磁電耦合常數(shù)對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來說太低ｔＷ。為了解決這逡逑些問題，科學(xué)家另辟蹊徑，將鐵磁性材料和鐵電性材料復(fù)合成雙層材料，利用鐵逡逑磁性的磁致伸縮效應(yīng)和鐵電性的壓電效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)層間的機(jī)械傳遞［１２］，如圖１－３所逡逑／ＪＮ邋ｏ逡逑２逡逑▲逡逑ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅ邐Ｊ逡逑丨邋ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ邋＼ＳＥＺ邋／逡逑圖１－３復(fù)合材料由一個(gè)磁致伸縮體和一個(gè)壓電層組成［１３］逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O482.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2708658