Материал: Гуревич, А. Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках

друг другу. При этом не совершается работы против обменных сил, вследствие чего обменная константа и не входит в выражение (4.4.15) для частоты первого типа колебаний.

Для второго типа колебаний, подставляя (4.4.17) в (4.4.12), мы убеждаемся, что при том же условии (4.4.14)

Рис. 4.4.8. Прецессия векторов намагниченности подрешеток ферримагнетика в антипараллельном основном состоянии, а — низкочастотный (ферромагнитный) тип колеба­ ний; б — высокочастотный (обменный) тип колебаний. Малое (при | у ,— Yi I Yi)

различие амплитуд т ,- и т ,_ не показано.

для второго типа колебаний возникает только при Хі =j=TV Другим «источником» суммарной переменной намагниченности для этого типа колебаний может явиться анизотропия (которой мы пока не учитываем). В антиферромагнетике (когда Хі — Тг) именно она являлась, как видно, например, из формулы (4.2.33), причи­ ной возникновения суммарной переменной намагниченности.

Подчеркнем еще раз, что выражения (4.4.15) — (4.4.21) спра­ ведливы приближенно — при выполнении условия (4.4.14). Это условие перестает выполняться при больших полях. Например, для иттрий-железного граната (А ~ ІО4) погрешность выраже­ ний (4.4.15) — (4.4.19) достигает 1% при Н 0 ~ 50 кэ. Условие (4.4.14) также не выполняется и формулы (4.4.15) — (4.4.21) перес­

компенсации и в бесконечность — в механической. Хотя формула

§ 4.41 Ф Е Р Р И М А Г Н Е Т И К И 215

(4.4.16) перестает выполняться при подходе к точкам компенсации, указанная тенденция имеет место. Это подтверждается экспери­ ментально (рис. 4.1.9 и 4.1.10). Частота же второго — обменного типа колебаний, как следует из (4.4.17) и (4.4.18), должна пони­ жаться при подходе к точкам компенсации и может попасть в диа­ пазон СВЧ, что также наб-

баний, перейдем к рассмотрению затухающих свободных колеба­ ний двухподрешеточного ферримагнетика в первом основном состоянии. Приравнивая нулю определитель системы (4.4.12),

1) Трактовка одного из двух резонансных шіков, наблюдавшихся в ряде работ при подходе к точкам компенсации в поликристаллах, как обменного была подвергнута критике Шлёманном и Зиндером [309]. Они указали, что второй пик может возникнуть благодаря .усреднению в поликристалле в со­ ответствии с теорией независимых зерен (см. § 2.5). Но к наблюдению двух резонансов вблизи точек компенсации в монокристалле [191] эта критика не относится.

§ 4.4] Ф Е Р Р И М А Г Н Е Т И К И 217

диссипации

Как видно из (4.4.24), эффективный параметр диссипации двухподрешеточного ферримагнетика аЯфф—> оо при подходе к механи­ ческой точке компенсации (но, как уже неоднократно отмечалось, вблизи точек компенсации это приближенное рассмотрение стано­ вится несправедливым).

Для высокочастотного (левополяризованного) типа колебаний, рассматривая по-прежнему случай, когда выполняется условие

Аналогично низкочастотному типу колебаний можно и для высоко­ частотного ввести в рассмотрение эффективный параметр диссипа­ ции а ЭффВ, определив его следующим образом:

Вынужденные колебания. Решая систему (4.4.12) при тех же допущениях, что и выше (условие (4.4.14) и «умеренная» диссипация, т. е. 0+ а меньше или порядка 1), но при наличии переменного поля (с правой поляризацией), найдем

т+= т1++ т2+= x+h+

§ 4.4] Ф Е Р Р И М А Г Н Е Т И К И 219

Обычно g-факторы подрешеток ферримагнетика мало различа­ ются и точки компенсации — механическая и магнитная — очень близки друг к другу. В этом случае Аff, как и Д<о, растет при подходе к точкам компенсации (см., например, рис. 4.4.10).

Рассмотрим теперь специальный случай, когда g-факторы подрешеток существенно отличаются друг от друга и, следовательпо, механическая и магнитная точки компенсации далеко разнесены. Тогда вблизи механической точки компенсации можно получить большие значения Хзффпри сравнительно небольшой АН. Таким ферримагиетиком с далеко разнесенными точками компенсации является европиевый железо-галиевый гранат E^Fes^G a^O ^ (см. рис. 4.4.2). В этом веществе вблизи механи­ ческой точки компенсации Ле Кроу, Ремейка и Меттыос [195] действительно наблюдали большие значения g-фактора (~4) при довольно узкой (2ДН = 9 э при низких температурах) ре­ зонансной кривой.

Для левополяризованного переменного поля, принимая попрежнему условие(4.4.14)и ограничиваясь (в отличие от правой поляризации) случаем а1)2 < ^ 1 , находим

т_ = т]_ -f m2_ = %_h_,

где

Из формулы (4.4.35) видно, что восприимчивость для обменного типа колебаний уменьшается с уменьшением различия g-факторов подрешеток (это обстоятельство уже отмечалось при анализе левополяризованного типа собственных колебаний).

Мы рассмотрели возбуждение малых однородных магнитных колебаний в ферримагнетике поперечным (по отношению к Н 0) переменным полем с круговой поляризацией и правым или левым вращением. Произвольное поперечное переменное поле может быть разложено на два поля с круговой поляризацией и разными направлениями вращения. Каждое из них будет возбуждать намаг­ ниченности с круговой поляризацией и соответствующим направ­ лением вращения. Определив их амплитуды с помощью формул (4.4.31) и (4.4.35), можно затем записать, если это необходимо,

поперечные компоненты тензора % в декартовой системе коордннат. Что же касается продольной (по отношению к Н0) составля­ ющей переменного поля, то она для рассматриваемого основного состояния не будет возбуждать в линейном приближении пере­ менной намагниченности.

При малых Н0 две собственные частоты ферримагнетика очень сильно отлцчащтся друг от друга. И если только дцссипация не