Effets comparés des impuretés de terres rares sur la résonance ferrimagnétique et la relaxation nucléaire dans le grenat de fer et d’yttrium

Résumé

Nous relions les propriétés anormales du grenat de fer et d’yttrium impur aux susceptibilités des ions de terres rares qu’il contient. Faisant ensuite l’hypothèse de relaxation lente nous calculons rigoureusement ces susceptibilités, ce qui nous permet de montrer que le succès de la théorie dite “de relaxation lente” exige qu’il existe un couplage entre l’aimantation transversale des fers d’une part, et des composantes, à éléments de matrice diagonaux non tous nuls, des moments magnétiques de terres rares d’autre part. Nous comparons également les variations thermiques de la largeur de raie ferrimagnétique et du temps de relaxation nucléaire.

Abstract

The anomalous properties of impure yttrium iron garnet are related to the susceptibilities of the rare earth ions which it contains. The susceptibilities are calculated assuming a slow relaxation. It is shown that the success of the theory of “slow relaxation” requires the existence of a coupling between the transverse magnetization of the iron lattice on the one hand, and components of the magnetic moments of the rare earth ions, with non zero diagonal matrix elements, on the other hand. The temperature variations of the ferrimagnetic linewidth and the nuclear relaxation time are compared.

Zusammenfassung

Die anomalen Eigenschaften von verunreinigtem Yttrium-Eisen-Granat werden auf die Suszeptibilitäten der eingebauten Ionen der Seltenen Erden zurückgeführt. Unter der Annahme einer langsamen Relaxation werden die Suszeptibilitäten berechnet. Es wird gezeigt, daß der Erfolg der Theorie der “langsamen Relaxation” die Existenz einer Kopplung zwischen der transversalen Magnetisierung des Eisengitters einerseits, und Komponenten der magnetischen Momente der Seltenen Erden, mit nicht verschwindenden Diagonalelementen andererseits, erfordert. Die Temperaturabhängigkeiten der ferrimagnetischen Linienbreite und der Kern-Relaxationszeit werden miteinander verglichen.