Резонансные магнитные свойства монокристаллов гадолиний-галлиевого граната

Abstract

Обсуждаются результаты экспериментального исследования резонансных магнитных свойств монокристаллов гадолиний-галлиевого граната (ГГГ) в диапазоне частот 1,6-9,3 ГГц и температур 4,2-300 К. Установлено, что магнитные потери ГГГ определяются начальным расщеплением энергетических уровней иона гадолиния в кристаллической решетки граната и дипольным уширением. Этим объясняется ширина и форма линии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) кристалла ГГГ, асимметрия которой особенно сильно проявляется на низких частотах. Магнитные потери ГГГ возрастают с увеличением частоты и понижением температуры. Обнаружено значительное увеличение ширины линии ЭПР с понижением температуры, вызванное наличием быстро релаксирующих примесей.

Обговорюються результата експериментального дослідження резонансних магнітних властивостей монокристалів гадоліній-галіевого гранату (ГГГ) в діапазоні частот 1,6-9,3 ГГц і температур 4,2-300 К. Встановлено, що магнітні втрата ГГГ визначаються початковим розщепленням енергетичних рівней іонів гадолінію в кристалічній гратці гранату та дипольним уширенням. Цим пояснюється ширина та форма лінії електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) кристалу ГГГ, асиметрія якої особливо сильно проявляється на низьких частотах. Магнітні втрата ГГГ зростають із збільшенням частота і пониженням температури. Встановлено суттєве збільшення ширини лінії ЕПР з пониженням температури, що спричинено наявністю швидко релаксуючих домішок.

The experimental results on resonant magnetic properties of the gadolinium-gallium garner (GGG) monocrystal at temperature 4.2-300 K and frequencies 1.6-9.3 GGz are considered. It is found that the GGG magnetic loss is caused by the initial energy level splitting of the gadolinium ions in the crystal lattice of garnet and by the dipole broadening. The EPR line width and form in GGG can be explained by the influence of these factors. The asymmetry of the EPR line is most pronounced at low frequencies. The GGG magnetic loss increases with decreasing temperature and increasing frequency. It is found that the EPR line width increases essentially with decreasing temperature resulted from the presence of rapid relaxation impurities.