強磁性共鳴

FMR は、外部磁場 H → {displaystyle \scriptstyle {vec {M}}} における強磁性体の（通常かなり大きな）磁化 M → {displaystyle｜precessional motion of a ferromagnetic material｜{vec {H}}} から発生します。 磁場は試料の磁化にトルクを与え、試料の磁気モーメントを歳差運動させます。 磁化の歳差周波数は、試料の巨視的な磁化と同様に、材料の配向、磁場の強さに依存し、強磁性体の有効歳差周波数は、EPRで自由電子に観測される歳差周波数よりずっと低い値である。 さらに、吸収ピークの線幅は、双極子狭窄効果と交換幅（量子）効果の両方によって大きく影響されることがある。 さらに、FMRで観測されるすべての吸収ピークが、強磁性体中の電子の磁気モーメントの歳差運動によるものではないこともわかっています。 このように、FMRスペクトルの理論解析はEPRやNMRスペクトルよりもはるかに複雑である。

FMR実験の基本的なセットアップは、電磁石を備えたマイクロ波共振器である。 共振空洞は超高周波帯の周波数に固定されている。 空洞の端にはマイクロ波を検出するための検出器が設置される。 磁性体試料を電磁石の磁極間に置き、磁場を掃引しながらマイクロ波の共振吸収強度を検出する。 磁化の歳差運動周波数と共振空洞の周波数が同じであれば、吸収は急激に増加し、検出器での強度の減少で示されます。

平行印加外場B{displaystyle B}を持つフィルムの共振周波数はKittelの式で与えられる：

f = γ 2 π B ( B + μ 0 M ) {displaystyle f={frac {\gamma }{2pi }}{sqrt {B(B+\mu _{0}M)}}} 。 。