Influence of inhomogeneities in magnetic crystal on ferromagnetic resonance line shape

Abstract

The general theory of the preceding paper is applied to a concrete case. The spin wave interaction operator, ℋ^s, is derived by quantizing a phenomenological expression, which expresses the contribution to the energy of the magnetic sample, caused by fluctuations in the anisotropic and exchange interaction. The influence of thermally excited spin waves on the absorption of energy from a high-frequency field and the justification for the application of the general results of the preceding paper are discussed on the basis of the form of the operator ℋ^s. The interaction operator of the magnetic sample with the h-f field is also determined, and it is used to give a definite form to the expression for the resonance curve of the imaginary part of the susceptibility χ′'. Using the matrix elements of the operator ℋ^s we calculate the quantitiyα, which formally corresponds to the width of the resonance χ″-curve. The magnitude ofα is estimated numerically and our results are compared with those obtained by A. M. Clogston et al. and E. Schlömann for the line width in monocrystals and the shape of the resonance curve in polycrystals respectively. The expression obtained on the basis of the theory of the preceding paper for the frequency shift diverges in our case. The way in which to avoid this divergence is indicated.

Abstract

Общая теория предшес твующей статьи испол ьзуется в конкретном случае. Оп ератор взаимодействия межд у спиновыми волнами, ℋ^s, выводится с помощью к вантования феноменологическог о выражения, которое я вляется добавкой к энергии ма гнитного образца, вызванной фл уктуациями анизотро пного и обменного взаимодей ствий. На основе вида оператор а ℋ^s обсуждается влия ние спиновых волн, возбуж денных теплом, на поглощение энерги и высокочастотного п оля и оправданность испол ьзования общих результатов пр едыдущей работы. Опре деляется также оператор взаим одействия магнитного образца с высокочастотным пол ем, с помощью которого можно прида ть выражению для резона нсной кривой мнимой ч асти восприимчивости χ″ о пределенную форму. На основе матри чных элементов опера тора ℋ^s затем вычислена вели чина α, которая в общем выраж ении для резонансной кривой χ″ отвечает ширине этой кривой. Проводится численна я оценка величиныαа и сравнение результатов данной р аботы с результатами работ ы Клогстона и др. для ши рины резонансной кривой в монокристаллах и работы Шлэманна о фо рме резонансной крив ой в поликристаллах. Выражение, которое по лучается на основе те ории предыдущей работы дл я частотного сдвига, в данном случа е расходится. Намечае тся путь для устранения расхо димости.