Abstract
磁性柘榴石Y3 Fe5O12 (YIG garnet)材料因可寬廣地調變其微波與磁性特性，因而成為微波應 用中頗具代表性的磁性材料。本研究利用固態粉末反應法製備釓和鋁摻雜的釔鐵柘榴石(Y 3-xMx )3Fe5O12系列(M = Gd, Al, x = 0 ~ 3)，並系統地探討其物理和微波性質。磁性測量顯示 實驗結果顯示，我們的樣本隨Gd和Al的摻雜量不同，在低於100-200 K範圍內有一磁性相變 遷變化。微波頻段的阻抗測量顯示在 0.01 ~ 1.8 GHz的電磁波波段時，此系列材料之介電常 數實部值隨Gd含量不同，而分別介於5 ~ 14之間。在較低頻率10 ~ 300 MHz時，介電耗損 僅約10-3；當微波頻率為0.3 ~ 1.8 GHz時，則漸增至3x10-2。x = 1.6 樣品和市售微波元件所 使用之YIG材料的電子自旋共振(ESR)實驗測得兩材料的蘭德常數(Landé g-factor)都接近 2 ± 0.2，顯示材料中的磁性自旋主要來自由電子的貢獻。