КОНДЕНСИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ

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

Аннотация: 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 Tm$_3$Fe$_5$O$_{12}$ 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.

Поступила в редакцию: 10.08.2025
Исправленный вариант: 02.09.2025
Принята в печать: 15.09.2025

DOI: 10.31857/S0370274X25100209