Кіріспе
Ферромагниттік резонанс немесе FMR – электромагниттік толқын мен одан өтетін ортаның магниттелуі арасындағы байланыс. Бұл байланыс толқынның қуатын айтарлықтай азайтады. Қуат материалдың прецессиялық магниттелуімен (Лармор прецессиясы) сіңіріледі және жылу түрінде жоғалады. Осы байланыс пайда болуы үшін, түсетін толқынның жиілігі магниттелудің прецессиялық жиілігіне (Лармор жиілігі) тең болуы керек, ал толқынның поляризациясы магниттелудің бағытына сәйкес келуі тиіс. Бұл эффект спектроскопиялық техникалар жасау немесе микротолқынды құрылғыларды құру сияқты түрлі қолданыстарда пайдаланылуы мүмкін. FMR спектроскопиялық техникасы ферромагниттік материалдардың магниттелуін зерттеу үшін қолданылады. Бұл спин толқындары мен спин динамикасын зерттеудің стандартты құралы. FMR электрондар парамагниттік резонансына (EPR) өте ұқсас, сондай-ақ ядролық магниттік резонансқа (NMR) де біршама ұқсас, бірақ FMR диполярлы байланыстағы жұптаспаған электрондардың магниттік моменттерінен туындайтын сынаманың магниттелуін зерттейді, ал NMR нөлдік емес ядролық спинге ие атомдық ядролардың магниттік моменттерін зерттейді, олар атомдық немесе молекулалық орбитальдармен қоршалған. FMR резонансы сонымен қатар резонанстық оқшаулағыштар немесе циркуляторлар сияқты жоғары жиілікті электрондық құрылғылардың негізі болып табылады.
Ferromagnetic resonance, or FMR, is coupling between an electromagnetic wave and the magnetization of a medium through which it passes. This coupling induces a significant loss of power of the wave. The power is absorbed by the precessing magnetization (Larmor precession) of the material and lost as heat. For this coupling to occur, the frequency of the incident wave must be equal to the precession frequency of the magnetization (Larmor frequency) and the polarization of the wave must match the orientation of the magnetization. This effect can be used for various applications such as spectroscopic techniques or conception of microwave devices. The FMR spectroscopic technique is used to probe the magnetization of ferromagnetic materials. It is a standard tool for probing spin waves and spin dynamics. FMR is very broadly similar to electron paramagnetic resonance (EPR), and also somewhat similar to nuclear magnetic resonance (NMR), except that FMR probes the sample magnetization resulting from the magnetic moments of dipolar coupled but unpaired electrons, while NMR probes the magnetic moment of atomic nuclei that are screened by the atomic or molecular orbitals surrounding such nuclei of non zero nuclear spin. The FMR resonance is also the basis of various high frequency electronic devices, such as resonance isolators or circulators.
Тарих
Ферромагниттік резонансты В. К. Аркадьев 1911 жылы ферромагниттік материалдардың ЖЖС сәулесін жұтуын байқағанда тәжірибе жүзінде ашты. 1923 жылы Я. Г. Дорфман Аркадьевтың нәтижелерін түсіндіре отырып, ферромагниттік резонансты сапалық тұрғыдан түсіндірді және Земанның бөлінуіне байланысты оптикалық өтулер ферромагниттік құрылымды зерттеуге мүмкіндік беретінін айтты. 1935 жылы Лев Ландау мен Евгений Лифшиц жариялаған мақаласында Лармор прецессиясының ферромагниттік резонансының болатындығын болжады, бұл 1946 жылы J. H. E. Griffiths (Ұлыбритания) және Е. К. Завойский (КСРО) жүргізген тәжірибелерде тәуелсіз расталды.