「強磁場の発生と応用Ⅴ」続物性物理への応用

摘要

電子スピン共鳴（ESR）やサイクロトロン共鳴（CR）のようにマイクロ波，特にミリ波やサブミリ波，を用いた実験と強磁場は相性が良い。ESRは主として電子の歳差運動に伴う,またCRは電子やホールのサイクロトロン運動に伴う電磁波の吸収を見る実験である．共鳴角振動数は，ESRの場合は式（8）から与えられとなる。 周りと全く相互作用をもたないS＝1/2の自由電子に対しては針値をgo＝2としm＝meeとすると3でも述べたようにこれら両者は一致し，具体的には振動数vとして。 と憶えておけば良い。 実際に対象とする電子またはホールは物質の中にあるので周りの原子などとの相互作用によりg-値や有効質量mが自由電子の値からずれる。 その場合は式（62）の右辺にg/goまたはme/mをかけてやれば良い。 磁性体の場合は，磁気的にオーダーした状態（強磁性や反強磁性,あるいはもっと複雑な磁性）や最近話題となっている量子スピン系などにおいては式（60）は必ずしも成り立たずもっと複雑になる.強磁場ESRやCRはミリ波·サブミリ波を用いる高周波ESRやCRともある意味では同義語であり，その利点は測定領域が飛躍的に広がることから，低磁場では見られなかった吸収が見えるようになるなど得られる物理情報が増える。