MAGNETIC ANISOTROPY AND RESONANCE LINE WIDTH IN RARE EARTH DOPED NiFe₂O⁴ CRYSTALS

Résumé
Les constantes d'anisotropie magnétocristalline K₁, K₂ et la largeur de raie ƊH des monocristaux NiFe_1,966Er_0,014O₄ et NiFe_1,966Yb_0,014O₄ ont été déterminées par la résonance ferrimagnétique entre 4,2° et 323 °K. La contribution des ions Er³⁺ et Yb³⁺ à K₁ est positive à toutes les températures et à 0 °K correspond a + 0,18 x 10^-16 et + 0,34 x 10^-16 ergs/ion respectivement. Ces valeurs sont plus petites que celles observées dans le cas de YIG. On constate que K₂ est négligeable dans ces cristaux. Ces cristaux montrent une variation de ƊH en fonction de la température semblable à celle que l'on trouve dans le grenat dopé avec ces terres rares. Alors que la contribution des ions Er³⁺ au ƊH est plus petite par rapport à celle trouvée dans le YIG, celle des ions Yb³⁺ est plus grande. Ainsi, chaque % des ions Yb³⁺ dans le site octaédrique contribue au pic de ƊH d'environ 200 et 160 Oe suivant les directions [100] et [111] respectivement.

Abstract
Magnetocrystalline anisotropy constants K₁, K₂ and the line width ƊH of NiFe_1.966Er_0.014O₄ and NiFe_1.966Yb_0.014O₄ single crystals have been measured by ferrimagnetic resonance techniques in the range 4.2 to 323 °K. The contribution from Er₃₊ and Yb₃₊ ions to K₁ is positive at all temperatures and single ion contribution at 0 °K is found to be + 0.18 x 10¹⁶ and + 0.34 x 10^-16 ergs respectively. These values are smaller compared to those obtained for these ions when doped in YIG. However K₂ in these crystals are very small down to 4.2 °K. The temperature dependence of ƊH in these crystals resembles strongly that of YIG doped with these rare earth ions. While Er³⁺ ion contribution to ƊH is smaller than that in YIG, that of Yb³⁺ ion is found to be higher. Each % of Yb³⁺ ion in the octahedral site contributes of the order of 200 and 160 Oe along [100] and [111] directions at the line width peak.