Высокое гиромагнитное отношение в тулий-содержащих ферритах-гранатах
А. С. Федоров, В. В. Демидов, М. В. Логунов
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, 125009 Москва, Россия
Abstract
Ферриты со структурой граната, содержащие редкоземельные ионы, характеризуются огромным
разнообразием магнитных свойств, в частности, из-за различных g-факторов
Ланде редкоземельных ионов и
расщепления их энергетических уровней под действием кристаллических полей и/или спин-орбитального
взаимодействия. Тулий-содержащие ферриты-гранаты Tm3Fe5O12
известны как материалы с пониженным
гиромагнитным отношением. В данной работе показано, что эффективное гиромагнитное отношение в таких
материалах можно значительно, в 3-5 раз повысить при разбавлении ионов железа ионами галлия, причем
величина гиромагнитного отношения зависит как от содержания ионов галлия, так и от их распределения
между октаэдрической и тетраэдрической подрешетками феррита-граната. Возможность достижения высокого
гиромагнитного отношения в ферримагнетиках, не имеющих точек компенсации магнитного и углового
моментов, впервые обнаружена экспериментально и подтверждена теоретически. Гиромагнитное отношение -
ключевой параметр, определяющий скорость протекания процессов в спиновой системе магнетика, и
полученные результаты имеют важное значение для значительного повышения быстродействия устройств
спинтроники, создаваемых на базе ферримагнетиков.