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phase-FMR鐵磁共振測量系統:新技術帶來的革命性突破

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  對于研究磁學的科研工作者來說,市場上有不少測量靜態磁學的儀器設備:高端的有Quantum Design公司著名的MPMS3(SQUID)以及功能更為豐富的PPMS系統;中等的有各種振動樣品磁強計(VSM);低端一些的有磁滯回線測試儀。另外還有一些輔助的磁學測量手段,例如磁光克爾效應測量,磁扭矩測量,磁彈性測量等,可以說靜態磁學測量系統的手段是非常豐富的。然而靜態磁學測量手段反映的只是宏觀統計的測量結果,無法反映微觀磁相互作用的結果。比較為大家所熟知的動態磁學測量手段就是鐵磁共振測量。但是鐵磁共振測量涉及到高頻信號傳輸和復雜的數據分析,通常需要用昂貴的矢量網絡分析儀來搭建,對于大多數科研工作者來說是非常困難的任務,而且信噪比難以達到較高的水平。

  瑞典NanOSC公司的phase-FMR鐵磁共振測量系統,采用了兩種特殊技術,在極大提高測量信噪比的同時,對測量人員的技術要求也大為降低。

  首先,phase-FMR采用了亥姆霍茲線圈加鎖相放大器技術,使得交流信號測量的精度得到極大提升,下圖是系統的測量原理圖。

  

 

  其次,phase-FMR使用了更加容易操作的CPW共面波導板作為高頻信號的傳輸部件。使得測量頻率范圍更寬,也不再象諧振腔那樣,限于幾個特殊的頻率點。可以在2-40GHz范圍內的任何頻率下進行測量。

  

 

  通過鐵磁共振測量,獲得不同頻率下的共振線寬,就可也擬合出樣品的相關動態磁學參數,主要有:有效磁矩: Meff,旋磁比: γ,阻尼系數: α,非均勻展寬: ΔHo。同時也可以獲得飽和磁化強度Ms的信息。

  測量實例:

  1、1.5納米CFO薄膜的鐵磁共振原始測量曲線及測量軟件自帶的數據分析曲線。即使使用高精度的MPMS系統,1.5納米的薄膜測量起來已經比較困難了。Phase-FMR依然能獲得較好的測量曲線。

  

 

  2、退火對樣品的磁學性能的影響

  

 

  3、磁性薄膜的PSSW和FMR效應

  

 

  對于研究磁學的科研工作者來說,市場上有不少測量靜態磁學的儀器設備:高端的有Quantum Design公司著名的MPMS3(SQUID)以及功能更為豐富的PPMS系統;中等的有各種振動樣品磁強計(VSM);低端一些的有磁滯回線測試儀。另外還有一些輔助的磁學測量手段,例如磁光克爾效應測量,磁扭矩測量,磁彈性測量等,可以說靜態磁學測量系統的手段是非常豐富的。然而靜態磁學測量手段反映的只是宏觀統計的測量結果,無法反映微觀磁相互作用的結果。比較為大家所熟知的動態磁學測量手段就是鐵磁共振測量。但是鐵磁共振測量涉及到高頻信號傳輸和復雜的數據分析,通常需要用昂貴的矢量網絡分析儀來搭建,對于大多數科研工作者來說是非常困難的任務,而且信噪比難以達到較高的水平。

  瑞典NanOSC公司的phase-FMR鐵磁共振測量系統,采用了兩種特殊技術,在極大提高測量信噪比的同時,對測量人員的技術要求也大為降低。

  首先,phase-FMR采用了亥姆霍茲線圈加鎖相放大器技術,使得交流信號測量的精度得到極大提升,下圖是系統的測量原理圖。

  

 

  其次,phase-FMR使用了更加容易操作的CPW共面波導板作為高頻信號的傳輸部件。使得測量頻率范圍更寬,也不再象諧振腔那樣,限于幾個特殊的頻率點。可以在2-40GHz范圍內的任何頻率下進行測量。

  

 

  通過鐵磁共振測量,獲得不同頻率下的共振線寬,就可也擬合出樣品的相關動態磁學參數,主要有:有效磁矩: Meff,旋磁比: γ,阻尼系數: α,非均勻展寬: ΔHo。同時也可以獲得飽和磁化強度Ms的信息。

  測量實例:

  1、1.5納米CFO薄膜的鐵磁共振原始測量曲線及測量軟件自帶的數據分析曲線。即使使用高精度的MPMS系統,1.5納米的薄膜測量起來已經比較困難了。Phase-FMR依然能獲得較好的測量曲線。

  

 

  2、退火對樣品的磁學性能的影響

  

 

  3、磁性薄膜的PSSW和FMR效應

  

 

  對于研究磁學的科研工作者來說,市場上有不少測量靜態磁學的儀器設備:高端的有Quantum Design公司著名的MPMS3(SQUID)以及功能更為豐富的PPMS系統;中等的有各種振動樣品磁強計(VSM);低端一些的有磁滯回線測試儀。另外還有一些輔助的磁學測量手段,例如磁光克爾效應測量,磁扭矩測量,磁彈性測量等,可以說靜態磁學測量系統的手段是非常豐富的。然而靜態磁學測量手段反映的只是宏觀統計的測量結果,無法反映微觀磁相互作用的結果。比較為大家所熟知的動態磁學測量手段就是鐵磁共振測量。但是鐵磁共振測量涉及到高頻信號傳輸和復雜的數據分析,通常需要用昂貴的矢量網絡分析儀來搭建,對于大多數科研工作者來說是非常困難的任務,而且信噪比難以達到較高的水平。

  瑞典NanOSC公司的phase-FMR鐵磁共振測量系統,采用了兩種特殊技術,在極大提高測量信噪比的同時,對測量人員的技術要求也大為降低。

  首先,phase-FMR采用了亥姆霍茲線圈加鎖相放大器技術,使得交流信號測量的精度得到極大提升,下圖是系統的測量原理圖。

  

 

  其次,phase-FMR使用了更加容易操作的CPW共面波導板作為高頻信號的傳輸部件。使得測量頻率范圍更寬,也不再象諧振腔那樣,限于幾個特殊的頻率點。可以在2-40GHz范圍內的任何頻率下進行測量。

  

 

  通過鐵磁共振測量,獲得不同頻率下的共振線寬,就可也擬合出樣品的相關動態磁學參數,主要有:有效磁矩: Meff,旋磁比: γ,阻尼系數: α,非均勻展寬: ΔHo。同時也可以獲得飽和磁化強度Ms的信息。

  測量實例:

  1、1.5納米CFO薄膜的鐵磁共振原始測量曲線及測量軟件自帶的數據分析曲線。即使使用高精度的MPMS系統,1.5納米的薄膜測量起來已經比較困難了。Phase-FMR依然能獲得較好的測量曲線。

  

 

  2、退火對樣品的磁學性能的影響

  

 

  3、磁性薄膜的PSSW和FMR效應

  

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