Читать «Большая Советская Энциклопедия (ФЕ)» онлайн - страница 266

Ферромагни'тный резона'нс,одна из разновидностей электронного магнитного резонанса; проявляется в избирательном поглощении энергии электромагнитного поля при частотах, совпадающих с собственными частотами w ₀прецессии магнитных моментов электронной системы ферромагнитного образца во внутреннем эффективном магнитном поле Н _эф.Ф. р. в более узком смысле – возбуждение колебаний типа однородной (во всём объёме образца) прецессии вектора намагниченности J( с волновым вектором k= 0), вызываемое магнитным СВЧ-полем H _^, перпендикулярным постоянному намагничивающему полю H ₀. Однородный Ф. р., как и (ЭПР), может быть обнаружен методами магнитной .Поскольку магнитная СВЧ-восприимчивость (а следовательно, и поглощение) пропорциональна статической c ₀= J _s /H ₀ ,где J _s– намагниченность насыщения ферромагнетика, то при Ф. р. поглощение на несколько порядков больше, чем при ЭПР. Благодаря спонтанной намагниченности ферромагнетика поле Н _эфможет существенно отличаться от внешнего поля H ₀(из-за и размагничивающих эффектов поверхности образца; см. ) ,обычно Н _эф(0 даже при H ₀= 0 («естественный» Ф. р.). Основные характеристики Ф. р. – резонансные частоты, релаксация, форма и ширина линий поглощения, нелинейные эффекты – определяются коллективной многоэлектронной природой .Квантовомеханическая теория Ф. р. приводит к тому же выражению для частоты Ф. р. w ₀, как и классическому рассмотрение w ₀= g Н _эф,где g = gm _Б/ – , g –фактор спектроскопического расщепления ( ) ,m _Б– Бора,  = h/2p – .Через Н _эфчастота w ₀зависит от формы образца, от ориентации H ₀относительно осей симметрии кристалла и от температуры. Наличие доменной структуры в ферромагнетике усложняет Ф. р., приводя к возможности появления нескольких резонансных пиков.

  Обычно имеют дело с неоднородным Ф. р. – возбуждением магнитным СВЧ-полем неоднородных типов коллективных колебаний J _s(спиновых волн с k¹ 0), специфичных именно для ферромагнетиков. Существование нескольких типов резонансных колебаний, ветвей Ф. р. (спиновых волн с k¹ 0), наряду с колебаниями типа однородной прецессии (с k= 0) совершенно меняет характер магнитной релаксации и уширения линий поглощения при Ф. р. по сравнению с ЭПР. С квантовомеханической точки зрения процессы релаксации описываются как рассеяние спиновых волн друг на друге, на тепловых колебаниях ( ) и на электронах проводимости (в металлах). Например, при однородном Ф. р. релаксация проявляется в уширении его линии поглощения на величину Dw ₀= , где t ₀– время релаксации, т. е. среднее «время жизни» спиновой волны с k= 0 .Ширина линии D Ндля различных ферромагнетиков меняется в пределах от 0,1 до 10 ³ э. Основную роль в уширении линии играют статические неоднородности: примесные атомы, поры, ,мельчайшие шероховатости на поверхности образца. Наиболее узкая линия (с D Н= 0,53 э) наблюдалась в монокристалле соединения Y ₃Fe ₅O ₁₂– иттриевом со структурой граната. В металлических ферромагнетиках один из главных механизмов уширения линий Ф. р. связан со : СВЧ-поле из-за вихревых токов становится неоднородным и поэтому возбуждает широкий спектр спиновых волн. Существенную роль в рассеянии спиновых волн в металлических ферромагнетиках играет также взаимодействие волн с электронами проводимости. Ширина наиболее узкой линии Ф. р. в металлических ферромагнетиках по порядку величины составляет 10 э.