Theory of the Single Ion Magnetocrystalline Anisotropy of 3d Ions

Methods for calculating the single ion magnetocrystalline anisotropy of 3d ions in the crystal field with threefold axis or higher symmetry and lower symmetry are given. Using these methods, the contributions of Fe3+ ions at all the five crystal sites of Ba-ferrite (BaM) to the magnetocrystalline anisotropy constants and their temperature dependence are calculated. Also calculated is the single ion anisotropy of the Co2+ ion substituting the Fe3+ ion at the 12k site. The results agree well with experiments. Methoden zur Behandlung der Einionenanisotropie von 3d-Ionen im Kristallfeld mit einer dreifachen Achse oder hoheren und niedrigeren Symmetrie werden dargelegt. Mittels dieser Methoden werden die Beitrage der Fe3+-Ionen fur alle funf verschiedenen Gitterplatze in Barium-Ferrit (BaM) zur magnetokristallinen Anisotropiekonstante und ihrer Temperaturabhangigkeit berechnet. Die Einionenanisotropie des Co2+-Ions, das die Fe3+ Ionen am 12k Gitterplatz substituiert, wird ebenfalls berechnet. Die Resultate stimmen mit den Experimenten gut uberein.