光と電子の強い相互作用(4) *** 透過型ESR・FMR測定法 ***

  • 概要

ER200009

マイクロ波光子とスピンの相互作用は、量子化されたエネルギーをもつ光子とスピンの相互作用と言い換えられるので、マイクロ波の共振回路を用いない方法で測定することにより、『Purcell effect』や『強結合』の状態を回避して、ESR・FMRスペクトルを測定することができる。
図1(a)に示したのは、一般的な分光法の模式図である。光源の光を試料に照射し、試料を透過した光を検波する。非常に高いスピン濃度をもつ常磁性試料や強磁性試料であれば、図1(b)に示すような、単純な導波管に試料を配置するだけで、このような透過吸収スペクトルを測定することができる。

図1 透過吸収測定の模式図(a)と、導波管を用いた透過吸収ESR・FMR測定器の例(b)。

図1 透過吸収測定の模式図(a)と、導波管を用いた透過吸収ESR・FMR測定器の例(b)。

透過型FMRスペクトル

図2に示すスペクトルは、図1(b)に示した透過型ESR・FMR測定器を用いて測定したApplication Note ER200008 と同じYIG薄膜試料のFMRスペクトルである。この測定法の利点は、キャビティ法と違い、充填率の調整は不要であるうえに、磁場変調も不要であることである。そして、Application Note ER200010 に詳述するように、周波数依存スペクトルが容易に測定可能となるところにある。

図2 YIG薄膜試料の透過型FMRスペクトルの例

図2 YIG薄膜試料の透過型FMRスペクトルの例

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