Магнитная кристаллографическая анизотропия иттрий-тулиевых ферритов-гранатов

Исследованы температурные, полевые и концентрационные зависимости первой $K_{1}$ и второй $K_{2}$ констант магнитной анизотропии системы монокристаллов ферритов-гранатов иттрия, замещенных тулием Tm$_{x}$Yg$_{3-x}$Fe$_{5}$O$_{12}$, где ${x=0.0}$; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 3.0. Измерения проводились в интервале температур от 77 K до 300 K методом вращающих моментов. Для образца Tm$_{3}$Fe$_{5}$O$_{12}$ константы магнитной анизотропии измерены при температурах от 4.2 до 300 K.
Найдено, что значения констант магнитной анизотропии иттрий-тулиевых ферритов-гранатов малы по сравнению с константами анизотропии ферритов-гранатов других редкоземельных ионов (Sm$^{3+}$, Tb$^{3+}$, Dy$^{3+}$, Но$^{3+}$, Еr$^{3+}$). Это подтверждает результаты магнитных исследований о том, что орбитальный момент Тm$^{3+}$ «заморожен» кристаллическим полем.
Константа $K_{1}$ уменьшается с увеличением внешнего магнитного поля, что объясняется влиянием поля на степень магнитного упорядочения тулиевой подрешетки. Зависимость константы $K_{1}$ от концентрации ионов тулия $x$ в области температур ${T\gtrsim150}$ K является линейной, а при ${T\lesssim150}$ K эта зависимость нелинейна. Нелинейность связана или с изменением параметров кристаллического поля или вкладом от анизотропного обмена.