Gránát egykristályok mikrohullámú tulajdonságai és anyag paramétereinek mikrohullámú méréstechnikája

Hasonló dokumentumok
Kutatási beszámoló február. Tangens delta mérésére alkalmas mérési összeállítás elkészítése

Ferromágneses anyagok mikrohullámú tulajdonságainak vizsgálata

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata 4. félév

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 5. mérés: Elektronspin rezonancia március 18.

HULLÁMHOSSZ ÉS FREKVENCIA MÉRÉSE

Az elektromágneses tér energiája

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Cirkulátorok alkalmazási kérdései

N I. 02 B. Mágneses anyagvizsgálat G ép A mérés dátuma: A mérés eszközei: A mérés menetének leírása:

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

Tekercsek. Induktivitás Tekercs: induktivitást megvalósító áramköri elem. Az induktivitás definíciója: Innen:

2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések

permittivitás: tan : ), továbbá a külső gerjesztő mágneses tér erőssége.

Mikrohullámú ferritek és ferrites eszközök kutatása, fejlesztése

A nehézfémek növényi vízháztartásra gyakorolt hatásának vizsgálata Mágneses Rezonancia készülékkel. Készítette: Jakusch Pál Környezettudós

Nanokristályos lágymágneses vasmagok minősitése

(III) Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata (Ablakhoz közeli mérőhely)

PhD DISSZERTÁCIÓ TÉZISEI

Példa: Háromszög síkidom másodrendű nyomatékainak számítása

Zárt mágneskörű induktív átalakítók

Mérési hibák

Négyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Elektromágneses hullámok

Jegyzőkönyv. hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálatáról (3)

Mag-mágneses rezonancia

Elektrotechnika. Ballagi Áron

Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

2. Elméleti összefoglaló

Mágneses erőtér. Ahol az áramtól átjárt vezetőre (vagy mágnestűre) erő hat. A villamos forgógépek mutatós műszerek működésének alapja

1. ábra A Wien-hidas mérőpanel kapcsolási rajza

Csillapított rezgés. a fékező erő miatt a mozgás energiája (mechanikai energia) disszipálódik. kváziperiódikus mozgás

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

Vezetők elektrosztatikus térben

Jegyzőkönyv. mágneses szuszceptibilitás méréséről (7)

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 1.(a) Rugalmas hullámok. Utolsó módosítás: szeptember 28. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Mágneses tér anyag kölcsönhatás leírása

azonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra ábra

Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel

Beugró kérdések. Elektrodinamika 2. vizsgához. Számítsa ki a gradienst, divergenciát és a skalár Laplace operátort henger koordinátákban!

Mágneses szuszceptibilitás mérése

2.Előadás ( ) Munkapont és kivezérelhetőség

Elektronika Oszcillátorok

1. ERŐMÉRÉS NYÚLÁSMÉRŐ BÉLYEG ALKALMAZÁSÁVAL

Oszcillátorok. Párhuzamos rezgőkör L C Miért rezeg a rezgőkör?

Anyagtudomány MÁGNESES ANYAGOK GERZSON MIKLÓS

7. Mágneses szuszceptibilitás mérése

3. Lineáris differenciálegyenletek

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

Fémtechnológiák Fémek képlékeny alakítása 1. Mechanikai alapfogalmak, anyagszerkezeti változások

Wien-hidas oszcillátor mérése (I. szint)

A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA MEGOLDÁSI ÚTMUTATÓ

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

Mágneses szuszceptibilitás mérése

2. (d) Hővezetési problémák II. főtétel - termoelektromosság

A hőterjedés dinamikája vékony szilikon rétegekben. Gambár Katalin, Márkus Ferenc. Tudomány Napja 2012 Gábor Dénes Főiskola

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

Alapvető Radar Mérések LeCroy oszcilloszkópokkal Radar impulzusok demodulálása és mérése

Fizika 1 Elektrodinamika beugró/kis kérdések

DTMF Frekvenciák Mérése Mérési Útmutató

Szilárdtestek mágnessége. Mágnesesen rendezett szilárdtestek

Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás.

2.) Fajlagos ellenállásuk nagysága alapján állítsd sorrendbe a következő fémeket! Kezd a legjobban vezető fémmel!

3.1. ábra ábra





1. fejezet. Gyakorlat C-41

Geofizikai kutatómódszerek I.



Mágneses tér anyag kölcsönhatás leírása

Digitális kiskapacitású ' 8 GHz-es rádiórendszerek

3. POLIMEREK DINAMIKUS MECHANIKAI VIZSGÁLATA (DMA )

YIG-hangolású mikrohullámú oszcillátorok tervezési problémái

LECROY OSZCILLOSZKÓP ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEIRŐL I. ON THE APPLICATIONS OF THE OSCILLOSCOPE OF LECROY I. Bevezetés. Az oszcilloszkóp főbb jellemzői

Az együttfutásról általában, és konkrétan.

Dr. Gyurcsek István. Példafeladatok. Helygörbék Bode-diagramok HELYGÖRBÉK, BODE-DIAGRAMOK DR. GYURCSEK ISTVÁN

Vasbetonszerkezetek II. Vasbeton lemezek Rugalmas lemezelmélet

Az erősítés frekvenciafüggése: határfrekvenciák meghatározása ELEKTRONIKA_2

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

Mágneses és elektromos térre érzékeny kompozit gélek és elasztomerek előállítása Dr. Filipcsei Genovéva Zárójelentés

Számítógépes gyakorlat Irányítási rendszerek szintézise

SCHWARTZ 2012 Emlékverseny

Passzív és aktív aluláteresztő szűrők

2014/2015. tavaszi félév

Kiegészítő tudnivalók a fizikai mérésekhez

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

1. Milyen módszerrel ábrázolhatók a váltakozó mennyiségek, és melyiknek mi az előnye?

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika 2. ZH, december 05. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Teremakusztikai méréstechnika

Elektronika I. Gyakorló feladatok

Átírás:

Gránát egykristályok mikrohullámú tulajdonságai és anyag paramétereinek mikrohullámú méréstechnikája DR. CSABA ISTVÁN TKI ÖSSZEFOGLALÁS A cikk a gránát egykristályok mikrohullámú szempontból fontos tulajdonságalt foglalja össze, rövid elemzést ad a giromágneses rezonanciaíeltételekről és az anyagparaméterek elvi mérési lehetőségeiről a mikrohullámú frekvencia tartományban. Ismerteti a TKI-ban kidolgozott mérőrendszert és összefoglaló jelleggel megadja az egyes paraméterek meghatározásához szükséges összefüggéseket. 1. Bevezetés A YIG eszközök egyre szélesebb körű alkalmazása teszi indokolttá a YIG egykristállyal és paramétereinek a méréstechnikájával való foglalkozást. A YIG szűrőket, szűrő-limitereket és YIG hangolású oszcillátorokat elterjedten építik be a modern mikrohullámú rendszerekbe, mérőműszerekbe. A YIG anyagok legjellemzőbb reprezentánsa az Y 3 Fe 2 (Fe0 4 ) 3 kémiai összetételű YIG anyag, melybe Ga, Al, stb. beötvözésével AlYIG, GaYIG, GaAlYIGet kapunk. Hasonló tulajdonságú a CBV (Calcium- Bizmut-Vanádium-Gránát) is. Szabályos, köbös kristályszerkezetű (1. ábra) anizotrop anyag. Könnyű mágnesezési iránya az [111] tengelybe, nehéz mágnesezési iránya a [001] tengelyb^ésik. Szuperkemény anyag, megmunkálása különleges technológiát (gyémánt szerszámokat) igényel. Alacsony frekvenciákon lágy mágneses anyagként viselkedik. Giromágneses tulajdonságai teszik lehetővé mikrohullámú alkalmazását. A giromágneses anyagra a következő paraméterek a jellemzők: Telítési mágnesezettség > A/m; Curie hőmérséklet T c, C; Anizotrópia konstansok, K x és * L<M0] DR. CSABA ISTVÁN A BME Villamosmérnöki Kar Híradástechnikai Szakán szerzett diplomát 1966-ban. Villamosmérnök matematikus szakmérnöki oklevelet szerzett 1972-ben és egyetemi doktori fokozatot 1979-ben. A Távközlési Kutató Intézetben tudományos kutatóként, majd tudományos osztályvezetőként és 1982 óta tudományos főosztályvezetői beosztásban dolgozik. Fő kutatási te rülete a mikrohullámú méréstechnika és a hozzá kapcsolódó műszer- és eszközfejlesztések. Jelentős eredményeket ért el a ferritmágneses polikristály- és egykristály anyagok méréstechnikája területén. Tagja a HTE-nek. Levelező tagja az IEC TC 51 nemzetközi bizottságnak és tagja az IEC TC 51 és az IECQ hazai bizottságainak. K 2, VAs/m 3 (20 C-nál nagyobb hőmérsékleteken K 2 «K V ezért csak Kj-et vesszük figyelembe); Giromágneses viszony y, m/as; Rezonancia vonalszélesség AH 0, A/m; Magnetoelasztikus konstansok,í 100, Á 11V Fenti paraméterek értékei függnek az anyag összetételétől, a y kivételével a hőmérséklettől. A rezonancia vonalszélesség frekvenciafüggő, mért értéke alak és felületi finomság függő is. Polírozott felületű, gömb alakú mintákat alkalmaznak legelterjedtebben a YIG eszközökben. A YIG filmek alkalmazása napjainkban egyre terjed a MIC áramkörökben. A TKI-ban egy, a 9 GHz-es frekvenciatartományban üzemelő mérőrendszer került kifejlesztésre. A mérés lehetővé teszi a gránát egykristályok fent említett paramétereinek szobahőmérsékleten történő meghatározását, valamint orientált és botra ragasztott gömbök orientálási pontosságának ellenőrzését. A mérőrendszer mikrohullámú részei csőtápvonalas felépítésűek. A mérő vonal mozgatható rövidzárral lezárt hullámvezető. A rendszer olyan 00,6 2,0 mm-es orientálatlan, vagy orientált YIG gömbök mérését teszi lehetővé, melyek rezonancia vonalszélessége 24 300 A/m, telítési mágnesezettsége pedig 16 142 ka/m közé esik. 2. Giromágneses tulajdonságok 1. ábra. Köbös kristályszerkezetű anyag egységcellája a kristálytani tengelyekkel Beérkezett: 1985. II. 15. (a) Az anyag giromágneses viselkedése a következő módon írható le, ha a homogén spin-precesszió gerjed csak a mintában. A mozgásegyenletből kiindulva, annak a határfeltételeket kielégítő megoldásai adják a giromágneses 309

4- [OOi} irány [001] 3- [140 -H- S [on] [010] 2. ábra. Giromágneses rezonancia orientáltságtól való függése rezonancia feltételeket, valamint a b=/(h) kapcsolatot. Az co r rezonanciafrekvenciát megadó Kittel-egyenlet a következőképpen módosul az egyes esetekben: a) A vizsgált YIG mintára nem hat erő, de véges alakú és anizotrop. Ekkor a rezonancia feltétel a következő co, = y{[h» k + (N x + N x -N z ) [H 0k + (N y + N a y-n z ) ]}'l*., (1) ahol Hi 0k 0l külső polarizáló mágnestér, N x, N y, N z az alaklemágnesezési együtthatók az egyes 'koordinátatengelyek irányában (N x + N y + N z = l), A és N y az anizotrópia hatását leíró együtthatók. Mindkét lemágnesezési együttható rendszer diagonál tenzor formájában írható fel általános tárgyalás esetén N és N a [2], [4]. Gömb alakú mintára (N x =N y =N z = l/s) az anizotrópia hatásokat figyelembe véve a következő egyszerűsített rezonancia feltételt kapjuk: 15-5sin 2 0 ^-sin 2 20 (2) áhol ^ vákuum permeabilitása és 0 a polarizáló mágnestér és a minta [001] kristálytani tengelye által bezárt szög az [1, 1, 0] síkban. Az <w r -állandó esetben a rezonanciához tartozó mágnestér értékeket a 2. ábra mutatja 0 függvényében. Az egyes kristálytani tengelyekhez tartozó rezonancia feltételek a következők lesznek, ha a (2) egyenletbe behelyettesítjük 0 aktuális értékeit: ahol 310 ha 0 = 0, m H^-hzk)' ha 0=540 45 ' HT 1, #oí 10] és H&» (3) 3. ábra. A vizsgált minta különböző határfeltételek között az egyes kristálytani tengelyek irányában rezonanciához tartozó polarizáló mágnestér értékek. b) Ha a vizsgált YIG minta gömb alakú, anizotrop és mechanikai feszültség hat rá (3. ábra) a rezonancia feltételek kis mértékű változása tapasztalható. A változás mértéke függ a mintára ható mechanikai feszültségtől, a minta anizotrópia-, valamint magnetoelasztikus tulajdonságaitól. Ha a mintára ható feszültség (cr) a [011] irányban hat, akkor a rezonanciafeltételek a következők lesznek különböző irányú H 0k k esetén [5], [6]: io r = y ft 0 3 " 100 amikor a H ok [100] irányú. co r = y ha a H ok [110] irányú és ha a H ok [111] irányú. Ki 3 ^100 ^111 cr X t*o 2 ju 0 c) Abban az esetben, amikor nem ideálisak a feltételek a mintán belüli homogén spin precesszió létrejöttére, spin hullámok jönnek létre, amelyeknek alacsony hullámszámokhoz tartozó módusai a magnetosztatikus módusok. A legegyszerűbb módusok az (n, m, 0) számhármassal adhatók meg [2], [3]. Ebben a rendszerben a homogén (eddig tárgyalt) spin precesszióhoz az (1,1, 0) számhármas tartozik. Külön jelentőséggel bírnak az (m +1, m, 0) és az (m, m, 0) módusok, mivel frekvencia, ill. mágnestér függetlenek. Az (1, 1, 0) alapmódustól vett távolságuk a minta alakjától és telítési 1/2 1/2 (4) (5) 1/2 (6)

mágnesezettségétől függ. Ez ad lehetőséget gömb alakú minta esetén az meghatározására a mikrohullámú frekvenciatartományban. A rezonanciafeltételt bővítve a magnetosztatikus módusok hatásával is, általánosan írható: a>, = y {[Hfa m - > + (N» -N z + Nfo m - >) ] X X \Hil- m - > + (A r «- N z + N$ m > >M S ] f> 2, (7) ahol A 7^,m ' ) az (n, m, 0) módus rezonanciára gyakorolt hatását leíró tag. d) A YIG egykristályok felhasználása szempontjából jelentős az alsó határfrekvencia, amelynél még felhasználhatók az anyagok. A mintának telítésig kell mágnesezettnek lenni a fenti jelenségek létrehozása céljából. Az alsó határfrekvencia értéke a> A = = yn z, amely alatt a giromágneses rezonanciát adó mágnestér már nem viszi telítésbe az anyagot. A másik kritikus frekvencia érték co krit = 2yN z, amely felett a mintát tartalmazó eszköz lineáris lesz. o) A =s oj =s uco krit frekvenciatartományban az eszköz ún. krit koincidencia limiterként működik. e) A mozgásegyenlet megoldásaként adódó m = f(h) kapcsolat a következő -]\ Xky 0 0 0 ahol % k az ún. külső mágneses szuszceptibilitás tenzor, amely az alak és anizotrópia hatásokát is magában foglalja. A (8) összefüggés ily r en formában akkor érvényes, ha a mintát telítésig mágnesező polarizáló mágnestér z irányú. A % h részletes kifejtése a [2] és [4] szakirodalmakban található. Az anyag belső és külső (látszólagos) szuszceptibilitás tenzorai közötti kapcsolat a következő es 3 * = [í+jt(n + N-)]-^ ahol I egységtenzor, % izotróp anyag belső szuszceptibilitás tenzora. Gömb alakú mintát feltételezve, valamint elhanyagolva az anizotrópia hatását, amit vizsgálatainkban a fizikai kép lényeges torzítása nélkül megtehetünk, a X/c elemeire a következő, könnyen kezelhető formulákat kapjuk: 0 3. A paramétermérések elvi alapjai A mintában disszipált teljesítmény, amikor homogén spin precesszió jön létre benne, a következő formában írható, ha a % k elemek ismeretét tételezzük fel {jz,mí-ní*)*hí dvl (ii) v, ahol V s a minta térfogata, h*-a külső gerjesztő RF mágnestér komplex konjugáltja. Ha a minta a TE vagy TEM módusú mikrohullámú vonalban h ky = 0 helyre van téve, méretei kicsik a hullámhosszhoz képest, azaz h kx homogénnek tekinthető a mintában és h kx = h k, akkor (12) formában írható ahol h kx a h kx csúcsértéke. A mintát - gerjesztő h k mágnestér a mikrohullámú vonalban haladó h és a minta, mint mágneses dipólus által kisugárzott mágnestér vektor összegeként írható fel közvetlenül a minta közelében. a) Rövidzárral lezárt mérővonalba helyezett minta (8) esetén, ha a mérővonalban TE 10 mödus gerjed (4. ábra), a \ mágnestér, melybe a minta merül, a következő lesz (i-r r ) {i -Í A s i n Y O ^) A o s i %* A m, n /(l +r r ) 11 - A 2a ^ \ cos - x \h 0 cos -x 0 (13) ahol r r rövidzár által a minta helyén létrehozott (9) reflexiós tényező, h 0 hullámvezetőben a mágnestér amplitúdója, rövidzár sikja Xkx Xky Xk COmT 2(1+4Q 2 0<5 2 ) [(4Q 0)- 1 ~2Q 0 d-jl (10) 2(1+4Q 3») Ahol d = ((o co 0 )/cü 0 )/wg relatív elhangolás, = co 0 /yah 0 jósági tényező, co M = y, <u 0 Y H ok> AH 0 = 2/yT, T spin processzió lecsengési ideje. A- Xk = Ú-ÍXk és x k = x' k-jx'k komplex mennyiségek az anyag veszteségei miatt. A AH 0 a Xmax/2-liőz tartozó mágnesterek különbsége, mely szoros kapcsolatban van az anyag veszteségeivel. 4. ábra. Rövidre zárt mérővonal a behelyezett mintával 311

Pr nrmnnr H32-5 5. ábra. Rövidre zárt mérővonalba helyezett minta helyettesítő képe Amikor a minta az ábrán jelölt helyzetben van (x=a/2, z = b/2), akkor A (12) és (14) egyenlet alapján P d = P (l + /3') 2 +4Q^ (14) (15) ahol /?' csatolási tényező, ő' relatív elhangolás és P 0 =abz g hl/i vonalban haladó mikrohullámú teljesítmény,.2n M. ő'=ő- ISL, 4JT "4(?o sin (16) Látható, hogy mind a csatolási tényező, mind a relatív hangolási paraméter függ a minta és a rövidzár távolságától. A rendszer az 5. ábrán látható helyettesítő képpel adható meg a (14) (15) egyenletek alapján. A vonalban reflektált teljesítmény P R =P 0 W~ l) 2 ++1) 2 +iqld'% (17) Giromágneses rezonancián P r minimális lesz: P =V-i)W+i) 2 (18) amiből /?' meghatározható a csatolás jellegének ismeretében. A P r f(yh ok ) görbét giromágneses rezonancia környékén a 6. ábra mutatja. Az 5. ábra helyettesítő képének analízise és a 6. ábra alapján megadhatjuk a mért vonalszélesség AH L és az ún. terheletlen rezonancia vonalszélesség AH 0 közötti kapcsolatot ±VPJPZ- í (19) b) Transzmissziós mérővonal alkalmazása esetén a fenti gondolatmenet alapján hasonló összefüggéseket kapunk [4]. 312 H32-6 6. ábra. P r = f(yhok) a giromágneses rezonancia tartományban 4. Mérőrendszer rövidre zárt mérövonallal A mérőrendszer blokksémája a 7. ábrán látható. A rendszer alkalmas a AH 0, K v X 100, A m és mérésére, valamint orientált és botra ragasztott YIG gömbök orientálási pontosságának ellenőrzésére. A rendszer paraméterei a következők: mérőfrekvencia: 9140 MHz, stabilitása: 5-10- 6 /óra; kimenő RF szint stabilitása: 0,05 db/20'; csillapitásmérés pontossága: 0,1 db; polarizáló mágnestér stabilitása: ±l-10-5 /óra; lassú mágnestér sweep bármely térértéknél; mágnestérmérés pontossága: ±40 A/m (lock-in rendszert alkalmazva ±4 A/m); térkülönbség mérési pontossága ±4 A/m; giromágneses rezonancián a max. csillapításváltozás 8 db lehet; illesztetlenségi hibák: ±2%. AH 0 mérése történhet a X*' max félértékéhez tartozó mágnesterek közvetlen mérésével, vagy X Y koordináta íróval ábrázolt rezonanciagörbe alapján. Közvetlen (1 /2)X*' raax -hoz tartozó mágnestér mérés esetén forgócsillapítót és referenciaszint indikátort alkalmazva az (l/2)3^' max -hoz tartozó csillapítóállás P$ 2 = ^m-3 + 101g num lg pdb pdb " 0 ~ r m 10 + 1, (20) ahol P?j* a giromágneses rezonanciához tartozó csillapító állás, PjJ B a giromágneses rezonanciától távoli esetben a csillapító állása. A csatolási tényező num lg numlg^(p d B -P?B) ±1 (21) összefüggéssel számítható. A felső előjelek az alsók /3'>1 esetben érvényesek. Anizotrópia konstans mérése orientált mintán történik. Az egyes kristálytani tengelyekhez tartozó

7. ábra. Mérőrendszer blokksémája 1,2 Gunn-oszcillátor és tápegysége; 3, 10, 18 izolátor; 4 iránycsatoló; 5 csillapító; 6 cirkulátor; 7 mérővonal; 8 polarizáló elektromágnes, 9 precíziós csillapító; 11, 19 kristályszerelvény; 12 indikátor; 13 X Y koord. író; 14 el. mágnes tápegység; 15 protonrezonanciás mágnestér mérő; 16 digitális frekvencia mérő; 17 oszcilloszkóp; 20 erősítő; 21 oszcilloszkóp; 22 hangfrekv. generátor; 23. térmod. tekercspár H32-7 rezonanciafeltételek ismeretében a (3) egyenleteket felhasználva es Ki = 0,3 (H^-H^) (22) míg a (3) és (6) egyenlet alapján ahol 13 12 (26) +(Mr ] ) 2 -(#& io] ) 2 =o alapján a KJfigMg számítható. A magnetoelasztikus konstansok meghatározása irányított és mechanikai feszültség alá helyezett mintán végzett mérések alapján történik. A (3, 4, 5, 6) összefüggések alapján 4/toM, T: 9 a fi (23) es Oka ' A a index a feszültség alatt levő minta esetén a rezonanciához tartozó mágnestérérték az egyes kristálytani tengely irányokban. 0=F/A e, A,!f =0,85-7i-R 2, F R YIG gömb sugara. mintára ható erő, Telítési mágnesezettség meghatározása a magnetosztatikus módusok egymástól vett távolságainak ismeretében történik a módusok azonosítása után [3], [4]. A (7) egyenlet alapján gömb alakú mintára a következő összefüggést kapjuk + (24) T-rín, m,0) 7(1,1,0) j V (n,m,0_ 1 /3 (27) ha 1» akkor N(n m,0) =. 2m+l, ha n = m, (25) N(n, m,0) = 1 7 1, ha n = m + l, 2/n + 3 313

0,1 0,1 0,3 0,k 0,5 0,6 0,7 0,8 hm. 1 1 ' 1 1 1 1 1 r- 10 7 5,1 k 3 1,2 15 1 fo_fdbj P 8. ábra. ÍH 0 mérési pontosságának változása a P rm /Po fv.-ében különböző relatív hibák esetén (illesztetlenségi, - hiba ói = 2%, rel. teljesítmény ingadozás AP/Po = 0,02, H32 " O mágnestér-különbség mérési hiba OM,%) ahol H ( n 0 k' m,0) az (n, m, 0) rezonanciahelyéhez tartozó mágnestérérték. Orientálás ellenőrzése orientált mintákon történik a 2. ábrán látható görbe szerinti szélső értékek geometriailag helyes elrendezésének vizsgálatával. A két könnyű mágnesezési irányhoz [111] tartozó H^1^ térnek meg kell egyezni helyes orientáltság esetén. 5. Mérési eredmények és következtetések A fentiekben analizált mérések elvégzésére a mérőrendszer alkalmas. Az ellenőrző mérések azt mutatják, hogy az elvileg számított hibahatáron belül vannak azok az eredmények, melyek értékeit első sorban a mérőrendszer műszaki paraméterei befolyásolják [1], [4], [6]. Megállapítható, hogy a AH 0 mérési hibája < ± 10%, de függ az aktuális mért értéktől, mint az a 8. ábrán látható. A K 1 /fi 0 mérési eredmények általában 30%-kal kisebbek, mint a statikus módszerrel (RSMM) mért értékek, melynek oka a mérések nem azonos határfeltételeiben rejlik. A telítési mágnesezettség mérési eredmények 10%-nál kisebb mértékben térnek el a statikus mérési módszerekkel (VSMM és mágneses inga) kapott értékektől. A mérési bizonytalanság + 300 A/m-nél nem nagyobb. A 2 100 és l m mérési eredmények hibahatáron (+10%) belül megegyeznek a szakirodalomban közöltekkel. I R O D A L O M [1] Csaba I.: Gránát egykristályok jellemző paramétereinek mérése a mikrohullámú frekvencia tartományban. TKI Közieménvek, 1977. 2. szám. 13-48. old. [2] Dr. Almássy Gy.: Mikrohullámú kézikönyv. Műszaki Könyvkiadó, 1975. [3] B. Lax, K. J. Button: Microwave Ferrites and Ferrimagnetics. McGraw-Hill Book Company, Inc. 1962. [4] Csaba I.: Gránát egykristályok mágneses paramétereinek meghatározása és vizsgálata a mikrohullámú frekvencia tartományban. Doktori értekezés, 1978. 5] A. B. Smith: A Ferrimagnetic Resonance Method of Measuring Magnetostriction Constants. Rev. of Sci. Instr. Vol. 39. No. 3. 1968 pp. 378-385. [6] Csaba, I.: Several Remarks on Measurements oí Magnetoelastic Constants of pure and dopped YIG Single Crystal Materials. Proc. of International Conference on Microwave Ferrites. Szmolenice, CSSR. 1984. pp. 307. 314