Boundary effects on the propagation of electromagnetic waves in ferromagnetic conducting plates

Abstract

Several publications have been devoted to the study of standing spin waves in thin ferromagnetic conducting plates. The exciting microwave field is very often considered as constant on the width of the plates, then propagation effects are disregarded. Here, on the contrary, it is shown that it is a complex electromagnetic problem in the most general case from the coupling of electromagnetic and spin waves. Thus it is possible to find theoretically the main experimental results obtained on thin nickel films, and particularly to indicate the effect, the sign, and the value of the surface anisotropy constant on each side of the plates.Plusieurs publications ont 6th consacrbes B I'btude des ondes de spin stationnaires dans des lames minces conductrices ferromagnbtiques. Le champ hyperfrkquence excitant est trhs souvent considbrb comme uniforme sur 1'8paisseur des lames, les phbnombnes de propagation sont ainsi nbgligbs. Nous montrons qu'il s'agit, au contraire, d'un problbme d'blectromagnbtisme tres blaborb que nous essayons de poser dans sa plus grande gbnbralitb B partir du couplage des ondes blectromagnbtiques et des ondes de spin. Nous avons ainsi la possibilitb de trouver thboriquement les principaux rbsultats expbrimentaux obtenus sur des lames de Nickel et de prbciser, en particulier, le rdle, le signe et la valeur des constantes d'anisotropie de surface sur chacune des faces des lames.

Propagation des ondes électromagnétiques dans les milieux présentant une perméabilité et une conductivité tensorielles

“…Ceci peut s'expliquer par l'existence d'une couche superficielle sur les faces de la lame ne possédant pas les mêmes propriétés que le coeur du matériau. Une discussion plus approfondie du rôle et des signes des constantes d'anisotropie de surface sur chaque face de la lame a été publiée par ailleurs [36].…”

“…Pour des épaisseurs voisines de 1 000 À, le facteur de transmission ne présente pas de singularités près de l'antirésonance qui, dans le nickel à 24 GHz, se produit pour un champ magnétique de 7 700 Oe. Les seules variations de la transmission observées expérimentalement sont dues à la résonance ferromagnétique et aux ondes de spin stationnaires [36].…”