J. Phys. Radium 20, 344-348 (1959)
DOI: 10.1051/jphysrad:01959002002-3034400

Exchange resonances in gadolinium iron garnet at 24.000 MHz

S. Geschwind, L.R. Walker et D.F. Linn

Bell Telephone Laboratories, Murray Hill, New Jersey, U. S. A.

Abstract
Ferrimagnetic resonance has been experimentally studied in single crystals of gadolinium iron garnet at 24 000 Mc in the vicinity of the magnetic compensation point at Tc = + 13 °C. The two modes of resonance corresponding to the normal and abnormal directions of precession of the coupled Fe and Gd sublattices were observed and the results compared with a theory which includes the effect of the susceptibility of the Gd. From these measurements, the exchange field at Tc was found to be 231 000 Oe, in excellent agreement with magnetization data. In addition, information on ([FORMULE]) and the crystalline anisotropywere obtained. In a one degree region around the compensation temperature additional modes of resonance were observed Each of these resonances corresponds to the Fe and Gd sublattices aligned along a (111) direction which is not parallel to the external magnetic field.

Résumé
Une étude de la résonance ferrimagnétique est faite sur des monocristaux de grenat de gadolinium ([FORMULE]) à 24,000 Mc au voisinage de la température de compensation T c = + 13 °C. Les deux modes de résonance correspondant aux deux sens de précession des sous-réseaux de Fe et Gd couplés sont observés et les résultats eomparés avec une théorie qui tient compte de la susceptibilité du Gd et de l'anisotropie cristalline. On déduit de ces expériences que le champ d'échange à To est 231 000 Oe, en bon accord avec la valeur déduite de la courbe d'aimantation du matériau. De plus, on obtient les valeurs numériques de ([FORMULE]) et de l'anisotropie cristalline. Pour des températures voisines de Tc à un degré près, on observe d'autres modes de résonance. Chacun de ces modes correspond au fait que les sous-réseaux de Fe et Gd sont alignés le long d'un axe (111) du cristal qui n'est pas parallèle au champ magnétique appliqué.

PACS
60 - CONDENSED MATTER: STRUCTURAL, MECHANICAL AND THERMAL PROPERTIES.
70 - CONDENSED MATTER: ELECTRONIC STRUCTURE, ELECTRICAL, MAGNETIC, AND OPTICAL PROPERTIES.
76 - Magnetic resonances and relaxations in condensed matter, Mössbauer effect.

Key words
ferrimagnetic resonance -- gadolinium compounds