Способ контроля магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок

412575 Союз Советских Социалистических РеспубликИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ висимое от авт. свидетельства -(22) Заявлено 21,04.72 (21) 1776303/18-1с присоединением заявки-осударственный комите Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий 32) иоритет -21,317,42088,8) Опубликовано 25,01.74. Бюлле 19.08.7 убликования описани та(71) Заявител на Ленина политехническии институт им. В. И. Ленина(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МАГНИТОСТРИКЦИ ЛИНДРИЧЕСКИХ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕ 2 Изобретение относится к техничке изыереий статических параметров ферромагнитных образцов малых сечен 1 ий, в,частностями к способу измерения магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок, и может быть использовано при разработке аппаратуры для контроля параметров этих пленок в процессе их производства.Известен способ измерения магнитострикции тонких, магнитных пленок, согласно которому исследуемый участок образца (или образец) подвергают воздействию высокочастотного пробного поля, направленного вдоль оси лепкого намагни 1 чивания пленки и диней. но иэменяющегося низкочастотного,поля, направленного вдоль оси трудного намагничивания пленки. Из сигнала, пропорционального проницаемости пленки вдоль оси легкого намагничивания, формируют управляющий сигнал, соответствующий максимуму проницаемости. Этим сигналом, после его задержки, меняют направление извненения низкочастотного поля. Магнитострикцию определяют ото приращению поля анизогропии плетенки, возникающему в,результате механической деформации, образца, т, е. по приращению среднего значения тока, создающего низкочастотное поле.Применение известного способа для контроля магнитострикции в процессе пройзводства пленок приводит к возникновению значительной погрешности измерения.Цель изобретения - повышение точностиизмерения магнитострикции цилиндрических 5 .тонких магнитных пленок в процессе их производства,Это достигается тем, что линейно изменяющееся низкочастотное поле формируют нарастающим от нуля до величины, при которой имеет место максимум проницаемости пленки; полученный сигнал используют для принудительного сброса низкочастотного поля до нуля и формирования нового цикла нарастания этого поля; преобразовывают поле анизотропии пленки в частоту следования импульсов и по приращению этой частоты, возникающему в результате деформации образца, судят о матнитосгрикции, просияем время сброса низкочастотного поля до нуля выбирают значительно меньше минимально возможного времени его нарастания.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ;5на фиг, 2 - графики его работы.Контролю поавергают об 1 разец 1, непрерывно движущийся в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой. Для непрерывного контроля поле анизотропии пленки измеряют одновременно на двух участках ооразца: участках 2 и 3, условно ограниченных точками.Один из участков, например участок 2, не подвергают механической деформации, а другой - подвергают деформации, Для измерения поля анизогропии на обоих участках имеется два идентичных, канала. В каждом канале исследуемый участок помещен в высо,кочастотное поле датчиков 4 и 5 и низкочастотное однородное линейно изменяющееся поле, создаваемое;кагушками б и 7 исгочников 8 и 9 линейно изменяющегося тока соответственно, Датчики питаются высокочастот. :ным током измерителей 10 и 11 проницаемости пленки. Сигналы с выходов измерителей 10 и 11 поступают на входы схем 12 и 13 определения местоположения максимума проницаемости, а с их выходов - на вход формирователей 14 и 15 импульсов.Выходные импульсы формирователей 14 и 15 поступают на управляющие входы генераторов линейно изменяющегося тока. Одновременно имлульсы с выхо 1 да формирователя 15 )поступают непосредственно на один из входов схемы 16 сравнения или вычитания частот, на другой вход которой поступают импульсы с выхода формирователя 14 после прохождения их через схему 17 задержки, Выходной сигнал со схемы 16 сравнения частот поступает на схему 18 индикации или в систему управления технологическим процессом.С,пособ контроля магнитострикции заключается в следующем.Начиная с момента времени 10 (ом. фиг.2, б), поле Нт, создаваемое катушкой 6 и направленное вдоль оси трудного намагничивания,плезпи, начинает линейно нарастать от нуля. При этом проницаемость пленки вдоль оси легкого намагничивания р, =Р(Нт) изменяется по закону, изображенному на фиг. 2, а. Проницаемость плен,кп и., измеряется измерителем 10 путем воздействия высокочастотного поля, создаваемого датчиком (изиерительной кагущкой) 4 и направленного вдоль оси легкого намагничивання пленки. Выходной сигнал измерителя 10 проницаемости будет повторять за,кон изменения проницаемости пленки.В момент времени 1, поле Н 7 будет равно полю анизотропии пленхи Н(см. фиг. 2 а и б). Проницаемость пленки р, и выходной сигнал измерителя 10 проницаемости достигнут максимального значения. 3 этот момент времени схема 12 опеределения местоположения максимума проницаемости выдаст импульс (см, фиг. 2, в), свидетельствующий о наступлении, максимума проницаемости пленки р; Этот иипульс поступает на формирователь 14, который вырабатывает импульс нормированной амплитуды Уо и длительности т (ем. фиг. 2, г). Нормированный импульс поступает на управляющий вход генератора 8 линейно изменяющегося тока, под воздействием которого,в течение длительности импульса т происходит принудительный сброс линейно изменяющегося тока и создаваемо 60 65 1, Спосоо контроля,магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок, при котором исследуемый участок образца плении подвераают воздейсввию высокочастотного пробного поля, направленного вдоль оси легкэго на 1 магничивания пленки, и,низкочасготного линейно изменяющегося поля, направленного вдоль оси трудного наиагницивания пленки, а снимаемый сигнал используют для воздейстго им поля Н; до нинуля. По окончании этогоимпульса, т. е.,в момент времени 1 г, начинается,новый цикл иарастания низкочастотногополя Нт. В дальнейшем процесс повгоряегся.Таким образом, время нарастания поляНт определяется величиной поля,анизотропиипленки Нр Период следования выходных им)пульсов формирователя 14 складывается извремени, нарастания 1 и,времени обратного10хода, т. е. времени сброса, поля Нг до нуля,которое равно длительности импульса т, Дляуменьшения, влияния длительности обратногохода т на длительность периода разверткиполя Н т время обратного хода выоирают15значительно меньше времени нарастания поля, т. е. т 1 ь Поэтому период следованиявыходных импульсов Т, а следовательно, ичастота следования этих импульсов опреде 20ляются величиной поля анизотропии аленки.При поле анизотропии пленки, равном Н(см, фиг, 2, а), период следования импульсовбудет равен Т, (ем, фиг. 2,г),При изменении поля анизотропии пленки,25например вследствие приложенной деформации, местоположение максимума проницаемости меняется (пунктирная иривая на фиг. 2,а).Графики, поясняющие процесс преобразова,ния для этого случая, изооражены на фиг. 2,начиная с момента времени 1 з. Новому значению поля апизотропии Н (см. фиг. 2, а)будет соответствовать новое значение периода следования исмпульсов - Т,.Для контроля магнитострикции импульсыс частотами следования, соответствующимиполю анизотропии недвформированного и деформированного участка, с выходов формиро,вателей 14 и 15 подаются на схему 16 сравнения частот, Импульсы с выхода формирова 40 теля 14 поступают на схему 16 сравнения частот пссле задержки схемой 17 на время прохождения недеформированного участка 2 образца,к механизму деформации и ко второмуканалу измерения. О магнитострикции судят45 по приращению частоты, возникающей в результате деформации образца, т, е. по разнсстной частоте, снимаемой с выхода схемы16 сравнения частот. Разносгная частота,пропорциональная приращению поля анизо 50 тропии,пленки, индицируется схемой 18 индикации или поступает в систему управленияпроцессом производства, пленок, Знак магнитострикции определяется знаком приращенияистоты.55Предмет изобретения. Батыгин Заказ 995/186ЦНИИ Изд. М Государств по дела Москва, 385 Т ного комитета Совизобретений и от Ж.35, Раушская наб раж 678та Министрытий, д. 4/5 ПодписноеСССР Тип. Харьк. фи тентъ вия,на низкочастотное ноле, но,изменению которого судят о магнитострикции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изморения в процессе изготовленни пленками, линейно изменяющееся низкочасютное поле формируют нарастающим от нуля до величины, при которой имеет место максимум,проницаемости, пленки; полученный при этом сигнал используют для принудительного сброса низкочастотного поля до,нуля 1 и формирования нового цикла нарастания этого поля; преобразовывают лоле анизотропки пленки в частоту следования импульсов и,по приращению этой частоты, возникающему при деформации образца, судят о магнитосприкции.5 2. Способ,по н. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования от,влияния обратного хода низкочастотного поля, время сброса этого поля до нуля выбирают значительно меньше минимально возможного времени его нарастания.