Excitations of stripe domain lattices in perpendicularly magnetized garnet films

Magnetic garnet films of composition Y3–xBixFe5–yAlyO12 are grown by liquid phase epitaxy on [111] and [110] oriented substrates of gadolinium gallium garnet. They have high uniaxial anisotropy and support lattices of parallel stripe domains. The two branches DR+ and DR− of the domain resonance are excited by rf magnetic fields polarized in the film plane. Resonance frequencies of more than 7 GHz are observed; they are measured as function of a static induction B⟂ applied perpendicular to the film plane. With increasing B⟂ the resonance mode DR+ is confined to the small domain with equilibrium magnetization antiparallel to B⟂, while DR− is confined in the larger stripe having equilibrium magnetization parallel to B⟂. At the collapse induction the DR− mode merges into the ferrimagnetic resonance. The resonance modes DR± are calculated using a new method to determine the demagnetizing energy. Excellent agreement between theory and experiment is obtained. Mittels Flussigphasen-Epitaxie werden magnetische Granatfilme der Zusammensetzung Y3–xBixFe5–yAlyO12 auf [111] und [110] orientierten Substraten aus Gadolinium-Galliumgranat (GGG) hergestellt. Die Filme sind durch eine hohe uniaxiale Anisotropie ausgezeichnet, und es bildet sich ein Gitter paralleler Streifendomanen aus. Die beiden Zweige, DR+ und DR−, der Domanenresonanz lassen sich durch Hochfrequenzfelder anregen, die in der Filmebene polarisiert sind. Die Resonanzfrequenzen liegen zum Teil uber 7 GHz; sie werden in Abhangigkeit von einer statischen Induktion B⟂ gemessen, die senkrecht zum Film anliegt. Mit steigender Induktion B⟂ kann die DR+-Mode der schmalen, zum Feld antiparallel magnetisierten Domane zugeordnet werden, wahrend die DR− in der breiteren, zum Feld parallel magnetisierten Domane dominiert. Bei der Kollapsinduktion geht die DR− in die ferrimagnetische Resonanz (FMR) uber. Die Resonanz-moden DR± werden mit Hilfe einer neuen Methode zur Bestimmung der Entmagnetisierungsenergie berechnet. Die Ubereinstimmung zwischen Theorie und Experiment ist ausgezeichnet.