什么是旋磁?旋磁是怎么产生的?

发布网友发布时间：2022-04-27 12:42

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热心网友时间：2023-09-20 06:25

旋磁效应是材料或介质的磁化受到静磁场干扰时，其环绕该磁场方向的阻尼旋进运动减弱而回到平衡状态的一种现象。利用效应可以制成各种互易和非互易器件，如隔离器、环行器、相移器、限幅器等。广泛地应用于微波电路中。

中文名

旋磁效应

外文名

Gyromagnetic Effect

同义词

回磁效应、旋转磁效应

1概念

▪旋磁效应

▪旋磁共振

▪场位移

▪旋磁器件

▪旋磁共振器

2旋磁材料及其应用

3铁氧体的旋磁效应

概念

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旋磁效应

当电子自旋磁矩受到稳恒磁场作用时，它要围绕这一稳恒磁场按右旋(右手螺旋)方向进动，这种进动称拉莫尔(Larmor)进动。磁性材料中由于存在损耗，只有同时受到高频交变磁场作用时，这种进动才能继续下去。这时磁导率呈张量形式。电磁波在磁性材料(媒质)中的传播特性与磁矩的进动有关。由于这种现象的存在，可以产生一系列的旋磁效应，如铁磁共振效应，极化(偏振)面旋转效应(法拉第旋转效应)，以及当高频场增大时的非线性效应等。利用这些效应可以制成各种互易和非互易器件，如隔离器、环行器、相移器、限幅器等。广泛地应用于微波电路中。[1]

旋磁共振

与旋磁效应有关的共振(谐振)。其中外加的周期性干扰频率与旋进运动的频率一致。[2]

场位移

在相反方向传播两个完全不同模式波的均匀波导中，例如在局部地并且非对称地装有纵向铁氧体片的矩形波导中，旋磁效应所产生的位移。[2]

旋磁器件

一种利用旋磁材料产生旋磁效应的器件。[2]

旋磁共振器

一片设计成一定尺寸和形状的茄磁材料，用以产生旋磁共振(谐振)。[2]

旋磁材料及其应用

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旋磁材料是指适用于微波频段(102～105MHz)的旋磁媒质，其中主要是旋磁铁氧体捌料，也称微波铁氧体材料；实际应用中有尖晶石型、石榴石型以及应用于毫米波段的磁铅石型铁氧体材料。

由于旋磁材料具有各向异性的特性，电磁波在这种介质中传播就会产生一系列新的效应，如非互易场移效应、共振吸收及张量磁导率改变等。当把铁氧体介质置于电磁波传输线的某些特殊位置时，上述效应有可能对正反向传输的电磁波在场形上、位相上或者能量损耗上产生相同或者不同的特殊影响，利用这些影响就可以制作微波铁氧体器件。

对于互易性器件，当电磁波沿正反两个方向传输时具有相同的效能，如衰减器、调制器和滤波器等；对于非互易性器件，当电磁波沿正反两个方向传输时具有不同的效能，例如，利用正反向传输的电磁波在能量损耗方面的不同制造隔离器，利用正反向传输的电磁波在场强分布方面的不对称制造环行器，利用正反向传输的电磁波在位相分布方面的不同制造非互易相移器。这类器件的适用频率范围、结构形式及其用途很不相同，不论是否互易，通常可分为两类：线性器件和非线性器件。

线性器件是指在微波功率较小的条件下(h《

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非线性器件是指在微波功率较大的情况下不仅要考虑h和b的线性项，还要考虑其高次方项的器件。这时将发生频率的变化，即倍频效应。混频器、倍频器、检波器和限幅器等都属于这类器件。[3]

铁氧体的旋磁效应

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微波铁氧体器件是利用铁氧体的旋磁效应制成的。它是一种非线性各向异性的磁性物质，它的磁导率随外加磁场而变化，具有非线性；当加恒定磁场时．各方向上对微波磁场的磁导率也是不同的，即具有各向异性?由于这些特性，当电磁波从不同的方向通过铁氧体时，会呈现一种非互易性。由此制作成各种非互易的铁氧体元件。

微波铁氧体器件种类很多。按功能分有：隔离器、环行器、开关、相移器、调制器、磁调滤波器、磁调振荡器、磁表面波延迟线等；按结构形式分有：波导式、同轴式、带线式及微带式；按工作方式分有：法拉第旋转式、共振式、场移式、结式等；按所用材料分有：多晶铁氧体器件，单晶铁氧体器件，薄膜铁氧体器件[4] 。

参考资料

1. 《电子工业技术词典》编辑委员会．电子工业技术词典磁性材料与器件：国防工业出版社，1976年11月第1版：第38页

2. 钱孙吴秦慕羲薛秦生陈培荣译．国际电工辞典第726章——传输线和波导：科学出版社，1988年01月第1版：第116~119页

3. 李言荣主编；林媛，陶伯万副主编．电子材料：清华大学出版社，2013.01：第282页

热心网友时间：2023-09-20 06:25

磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的稳恒磁场和电磁波磁场的作用下，平面偏振的电磁波在材料内部虽然按一定的方向传播，但其偏振面会不断地绕传播方向旋转的现象。金属、合金材料虽然也具有一定的旋磁性，但由于电阻率低、涡流损耗太大，电磁波不能深入其内部，所以无法利用。因此，铁氧体旋磁材料旋磁性的应用，就成为铁氧体独有的领域。旋磁材料大都与输送微波的波导管或传输线等组成各种微波器件。主要用于雷达、通信、导航、遥测等电子设备中。

热心网友时间：2023-09-20 06:26

航天旋磁技术即TC旋磁能量波。是以肉眼看不到，约600赫兹（每秒震动的次数）的波长为能量，螺旋转式前进方向，穿透性极强。最强的TC旋磁能量波能探测至120-150厘米物体深度，若一般应用于人体疾病检测或治疗则只需12厘米到16厘米TC旋磁能量波即可。旋磁材料是具有独特的微波磁性的材料，如导磁率的张量特性、法拉第旋转、共振吸收、场移、相移、双折射和自旋波等效应。据此设计的器件主要用作微波能量的传输和转换，常用的有隔离器、环行器、滤波器(固定式或电调式)、衰减器、相移器、调制器、开关、限幅器及延迟线等，还有尚在发展中的磁表面波和静磁波器件(见微波铁氧体器件)。