Физический практикум по атомной и ядерной физике. Ч.3. Корнев К.П - 18 стр.

                        Лабораторная работа № 5

         ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

 Цели. 1. Получить угловую зависимость частоты магнитного резонанса в мо-
       нокристалле Mg-Mn феррита.
       2. Определить g-фактор электрона и константу поля магнитной анизо-
       тропии.

                     ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

  Многие вещества при помещении их в постоянное магнитное поле приобре-
тают способность поглощать энергию электромагнитных волн. Это поглощение
достигает максимальных значений на определенных частотах, зависящих от
напряженности магнитного поля, в котором находятся атомы вещества. Явле-
ния такого рода получили общее название - магнитный резонанс.
  Обнаружено много разновидностей магнитных резонансов. Например, элек-
тронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерный магнитный резонанс (ЯМР).
В данной работе изучается ферромагнитный резонанс (ФМР), возникающий в
результате взаимодействия высокочастотного магнитного поля с магнитными
моментами атомов ферромагнетика. Исследование магнитного резонанса в мо-
нокристалле Мg-Мn феррита является целью настоящей работы.
  Явление ФМР предсказал в 1911 году русский физик В.К. Аркадьев. Первые
экспериментальные резонансные кривые ферромагнетиков получены Дж.
Гриффитсом (J. Griffiths) и Е.К. Завойским в 1946 году. Современная теория
магнитного резонанса в ферромагнетиках была создана благодаря работам Л.Д.
Ландау, Е.М. Лифшица, Ч. Киттеля (C.Kittel).
  Для объяснения магнитного резонанса удобно использовать квантовую тео-
рию расщепления магнитным полем энергетических уровней атома. Рассмот-
рим случай слабого магнитного поля, когда магнитную часть энергии атома
можно записать в нижеследующем виде [1-3]:

                              W = gμ H m       ,                        (1)
                                    0    J

где g - фактор Ланде (другие часто встречаемые названия: фактор спектроско-
пического расщепления, же-фактор), μ 0 - магнетон Бора, H –магнитное поле,
действующее на атом. Магнитное квантовое число m J принимает 2J+1 различ-
ное значение:

                        m J = − J, − J + 1, ... , J .                   (2)

  Здесь J - квантовое число полного момента импульса атома. Таким образом,
энергетический уровень атома в магнитном поле расщепляется на (2J+1) экви-

                                      17