Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 32, Numéro C1, Février 1971
EXPOSÉS et COMMUNICATIONS présentés à la 7ème CONFÉRENCE INTERNATIONALE DE MAGNÉTISME 1970
Page(s) C1-1090 - C1-1095
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:19711390
EXPOSÉS et COMMUNICATIONS présentés à la 7ème CONFÉRENCE INTERNATIONALE DE MAGNÉTISME 1970

J. Phys. Colloques 32 (1971) C1-1090-C1-1095

DOI: 10.1051/jphyscol:19711390

GEOMETRICAL QUANTIZATION AND SHAPE EFFECTS OF SPIN-WAVE MODES

R. E. de WAMES and T. WOLFRAM

Science Center, North American Rockwell Corporation Thousand Oaks, California, 91360


Résumé
Le spectre de modes déduit de l'approximation des ondes de spin extrapolés au cas limite des grandes longueurs d'onde est comparé aux solutions déduites de l'effet d'échange dipolaire dans le cas de couches minces d'épaisseur finie et de surface infinie (= couche mince infinie). Des résultats de nombreuses expériences d'ondes de spin sont comparés avec le spectre de modes d'une couche mince infinie dans l'hypothèse d'une quantification géométrique. L'accord raisonnablement bon que l'on trouve suggère que la constante de propagation dans le plan de la couche mince est quantifiée par rapport aux dimensions finies de l'échantillon. De petites différences trouvées pour les modes d'ordre bas semblent indiquer qu'il existe quelque divergence par rapport à ce schéma simple de quantification. Des solutions exactes obtenues dans le cas du cylindre elliptique aimanté dans la direction du grand axe sont comparées à celles correspondant au cas d'une plaque infinie aimantée dans une direction parallèle à la surface. On trouve que dans certaines conditions la constante de propagation est quantifiée géométriquement de façon simple. L'effet de la forme géométrique sur la fréquence des ondes de spin est discuté dans le cas du cylindre elliptique, circulaire, de la sphère, du disque et dans le cas de formes intermédiaires.


Abstract
The mode spectrum derived from spin-wave approximation extrapolated to the long wavelength limit is compared with the dipole-exchange solutions for a film of finite thickness with an infinite surface - the infinite film. Experimental results from a number of spin-wave experiments are compared with the mode spectrum of an infinite film with the assumption of geometrical quantization. The reasonably good agreement of such an analysis suggests that the propagation constant in the plane of the film is quantized according to the dimensions of the finite sample. Small discrepancies for the low order modes suggest departures from the simple quantization scheme. Exact solutions for the elliptical cylinder magnetized along the long axis are compared with those of the infinite plate magnetized in a direction paralle1 to the surface. It is found that under certain conditions the propagation constant is geometrically quantized in a simple manner. The effects of shape on spin-wave frequencies as a function of geometry are discussed for the elliptical cylinder, circular cylinder, sphere, disk and intermediate shapes.