宽频覆盖 + 全能测量！全新“即开即用”ST-FMR铁磁共振仪，助力自旋电子学高效研究
发布日期：2026-01-23
随着自旋电子学技术向高集成、低功耗、多功能方向快速演进的当下，磁性材料的磁学特性研究成为推动相关技术突破的核心环节。铁磁共振（FMR）作为该领域的关键测试技术，在磁性薄膜研究中占据难以替代的地位。磁性薄膜不仅是基础自旋电子学与磁振子学研究的核心载体，更是当前及未来磁存储器、高精度磁传感器、磁性逻辑器件以及微波信号处理设备等关键技术的核心组成部分。然而，传统测试工具在频率覆盖范围、操作便捷性以及参数测量完整性等方面，逐渐难以满足自旋轨道矩（SOT）相关研究与应用的新兴需求，成为制约科研效率与技术产业化进程的瓶颈。
宽频铁磁共振测量（Broadband FMR） 凭借其宽频率覆盖优势，能够精准捕捉磁性薄膜的有效磁化强度（Meff）、各向异性常数（K）、旋磁比（γ）、阻尼系数（α）以及非均匀展宽（ΔH0）等核心磁学参数，这些参数直接反映磁性薄膜的磁矩大小、磁各向异性特征、磁矩进动特性、能量损耗水平及磁学均匀性，是评估磁性材料性能与优化器件设计的关键依据。而宽频段自旋转移矩铁磁共振（ST-FMR）技术的出现，为 SOT 的精准分析提供了有效路径，其针对铁磁体 / 重金属（FM/HM）结构中的自旋轨道矩展开研究，已在基于 SOT 的磁随机存取存储器（MRAMs）、片上微波无线通信及神经形态计算用 SOT 基自旋霍尔纳米振荡器（SHNOs）等领域获得广泛关注。相较于传统 FMR，ST-FMR 不仅可覆盖全部FMR测量参数，还能额外提取自旋霍尔角（SHA）、类阻尼扭矩效率（DLTE）与类场扭矩效率（FLTE），这些参数对优化SOT器件性能、推动相关技术产业化进程具有重要意义。
近日，NanOsc Instruments 正式推出 PhaseFMR-20ST 与 PhaseFMR-40ST 两款高性能谱仪，成功将其技术成熟且经长期实践验证的宽带铁磁共振（FMR）能力，拓展至新兴的自旋转移矩铁磁共振（ST-FMR）测量与分析领域，为自旋电子学、磁振子学及相关应用技术研究提供了强有力的工具支持。
图1 NanOsc ST-FMR铁磁共振仪配置图
多重核心优势，全面破解传统测试难题：
此次 NanOsc 推出的 PhaseFMR-ST 系列谱仪，不仅具备 “即开即用” 的便捷性，大幅降低了实验操作门槛；更凭借 2-20GHz（PhaseFMR-20ST）与 2-40GHz（PhaseFMR-40ST）的宽频率覆盖，充分满足不同场景下的多样化测量需求，为精准捕捉磁学参数提供保障；谱仪高度集成射频（RF）源、偏置电流源、偏置 tee（偏置三通）、探测器和锁相放大器，搭配带有 GSG 探头的微操作器，无需额外搭配复杂外设，简化实验搭建流程。在 FMR 测量模式下，可精准计算有效磁化强度（Meff）、各向异性常数（K）、旋磁比（γ）、阻尼系数（α）、非均匀展宽（ΔH0）等核心参数；开启 ST-FMR 功能后，还能额外支持自旋霍尔角（SHA）、类阻尼扭矩效率（DLTE）和类场扭矩效率（FLTE）的提取，为磁性材料性能评估与器件优化提供全面的数据支撑。
图2 NanOsc FMR铁磁共振仪配置图
作为 NanOsc 高精度铁磁共振测试系统的重要延伸，PhaseFMR-ST 系列谱仪延续了共面波导技术优势，无需矢量网络分析仪即可实现宽频测试，且借助锁相测试技术大幅提升信噪比，能够对厚度低至 1.4nm 的薄膜进行精准表征，同时兼顾静态磁学性能（如饱和磁化强度 Ms、各向异性、交换偏置等）与动态磁学参数的测量需求。
PhaseFMR-ST 系列谱仪的推出，不仅填补了传统测试工具在 FMR 与 ST-FMR 一体化测量领域的空白，更进一步推动 FMR 与 ST-FMR 技术在自旋电子学研究及相关产业中的深度应用。它为科研人员与工程师提供了更高效、精准的测量工具，助力磁性材料与器件技术的创新突破，加速自旋电子学相关技术的产业化进程，为磁存储器、微波通信、神经形态计算等关键领域的发展注入新动能。
主要特点
即开即用型 FMR 和 ST-FMR 谱仪，配备易于操作的软件界面
频率范围分别为 2-20 GHz和 2-40 GHz
内置射频（RF）源、偏置电流源、偏置 tee（偏置三通）、探测器和锁相放大器
带有GSG探头的微操作器
可计算有效磁化强度（Meff）、各向异性常数（K）、旋磁比（γ）、阻尼系数（α）、非均匀展宽（ΔH0）
ST-FMR 功能额外支持自旋霍尔角（SHA）、类阻尼扭矩效率（DLTE）和类场扭矩效率（FLTE）的计算
图3 室温和低温测试用共面波导片
关于 NanOsc Instruments AB
NanOsc 专注于高精度铁磁共振测试系统的研发与供应，其产品能够快速有效地获取阻尼系数 α、有效磁矩 Meff、旋磁比 γ、非均匀展宽 ΔH0 等动态磁学参数，同时可表征饱和磁化强度 Ms、各向异性、交换偏置等静态磁学性能。依托共面波导技术与锁相测试技术，NanOsc 测试系统可实现 2~60GHz 宽频测试，具备高信噪比、高精准度的核心优势，能够满足不同厚度、不同类型磁性材料的测试需求，为全球自旋电子学领域的科研与产业发展提供坚实支持。
