Способ измерения анизотропии тонких магнитных пленок

ИХСНИ СОЮЗ СОВЕСОЦИАЛИСТРЕСПУБЛИ 01 Р 0 СПИ ЕТЕН ЕЛЬСТВУ И АВТОРСКОМ 21юл. У 2 Папорков 71) Ярославверситет53) 621.317(56) 1. Сух пленки. М.,2, Ершов .,ник в нераз аибирск, "Н тонкиес. 178.сших гармоле, Ново.72. Р. Магнитны "Мир", 1967 Р,Е. Метод в ушаюшем конт ука", 979,УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 21;) 3379560/18"(46) 15.06.83. 6172) В.П. Алексеев,и А.МКрюков скин государственный уни.42088;8) Я 010232 154)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АНИЗОТРО" ПИИ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК, заключающийся в том, что пленку перемагни чивают переменным магнитным полем в направлении трудного намагничивания и измеряют амплитуды высших гармоник электродвижущей силы вторичного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области из" мерения, создают дополнительное постоянное магнитное поле в направле" нии трудного намагничивания и измеряют напряженность этого поля, при котором амплитуда второй гармоники максимальна,о = 8 Р 8 1,где б 210232Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано в микроэлектронике для измерения анизотропии тонких магнитных пленок в широком интервале полей.5Известны способы измерения аниэот" ропии тонких магнитных г"енок в пере" менном магнитном поле, основанные на непосредственном наблюдении кри" вой перемагничивания,пленки с помощью 10 осциллографа и измерении магнитного поля, соответствующего некоторой характерной точке на петле гистерези" са или определенной форме петли 1 .Однако этому способу свойственна низкая точность измерений.Наиболее близким к предложенному по технической сущности является из" мерение напряженности поля анизотро" пии одноосных тонких магнитных пле" нок, основанном на перемагничивании пленки переменным синусоидальным маг" нитным полем, направленным вдоль оси трудного намагничиванияпленки и измерения сигнала третьей гармоники 25 вторичной ЭДС 2 .Однако в данном способе велицина ЭДС определяется с достаточной точностью при условии создания сильного переменного магнитного поля (выше 100 Э 1, что сопряжено с целым рядом технических трудностей.Цель изобретения - расширение об" ласти измерения.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения ани"35 зотропии тонких магнитных пленок, заключающемуся в том, что пленку перемагничивают переменным магнитным полем в направлении трудного намагничивания и измеряют амплитуды высших гармоник ЭДС вторичного сигнала, создают дополнительное постоянное магнитное поле в направлении трудного намагничивания и измеряют напряженность этого поля, при котором ампли" туда второй гармоники максимальна.На фиг. 1 изображена функциональ" ная схема, поясняющая работу устройства; на фиг, 2 - зависимость амплитуды второй гармоники : от велици" ны напряженности постояйного магнит" ного поля Но для нескольких Н /Н 1,Сущность предложенного способа заключается в следующем.Вдоль оси трудного намагничивания 5 одноосной тонкой магнитной пленки, обладающей незначительной величиной угловой дисперсии анизотропии, одно 62 2временно действуют постоянное и сину"соидальное переменное магнитное поле,при этом при соблюдении условияНк НФ 4 носнК+ Н,где Н - напряженйость поля анизотро"Кпии;Н - напряженность постоянногоополя;Н - амплитуда няпряженности пейнременного поля, в измери"тельной катушке, нанесеннойна пленку, возникают четныегармонические составляющиевторичной ЭДС,В этом случае амплитуда вторичнойгармоники вторичной ЭДС определяется функц иеи н -(н,- н 1" 1амплитуда вторичной гармо"нйки ЭДС;предельное значение с приН "Ъпоток насыщения;число витков измерительнойкатушки;частота перемагницивания. Устройство для осуществления данного способа содержит генератор 1переменного тока, через конденсатор2 подключенный к катушкам 3 Гельмгольца, величина переменного тока вкатушках 3 Гельмгольца определяетсявольтметром 1 по падению напряженияна резисторе 5, генератор 6 постоян"ного тока через амперметр 7 и катушку индуктивности 8 также подключенк катушкам 3 Гельмгольца. Сигнал сизмерительной катушки 9 через компенсирующую катушку 10, включеннуюей навстречу, поступает на вход селективного милливольтметра 11,Устройство для осуществления способа работает следующим образом.Сигнал с генератора 1 переменного тока поступает на катушки 3 Гельмгольца, создавая переменное поле. Сгенератора 6 постоянного тока на катушки 3 Гельмгольца поступает сигнал,создающий постоянное. поле.Контролируемая тонкая магнитнаяпленка помещается в измерительнуюкатушку 9. Сигнал с измерительнойкатушки 9 через компенсирующую катушку 10 подается на селективный миллиСоставитель Иакт Т, Веселова Техред О.Не еказ 05 30 Тираж 710 лыко ере ректо ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035 Иосква 3" ли атентодписн 3 Раушская наб. д. 4/5г, жгорбд, ул. Проектная,ал ПП 3 1623262 4вольтметр 11, который выделяет вторую Предлагаемое изобретение позволя- гармоническую составляющую сигнала. ет расширить область измерения поляИзменяя величину постоянного тока анизотропии одноосных тонких магнит- генератора 6, тем самым изменяют ве- ных пленок до 100 Э с относительной личину постоянного.намагничивающегопогрешностью 3. Величина поля ани" доля, при этом .снимают зависимость зотропии является одним из основных величины амплитуды вторичной гармони- параметров, определяющих свойство ,ки ЭДС выделенного с образца сигнала тонких магнитных пленок, применяемых от,напряженности постоянного намаг" в микроэлектронике для записи инфорничивающего поля. 10 маци и,