Способ определения структуры, величины и неоднородности внутреннего магнитного поля магнитоупорядоченных кристаллов и устройство для его осуществления

СО)ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И) 1 М 27/82 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ соваКарпаче Письмазики, т. угие свойст ната. В кн. од ред. 70, т. 17, ТУРЫ,ТРЕННЕРЯДОО ДЛЯ к преде- еодноОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Зарембо Л.К, и джурнал теоретической фВ 8, 1983, с. 502-504.Щтраусс В. Магнитоува иттриевого ферритагфизическая акустика /У.Моэона, - М.: Мир, 1(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУ ВЕЛИЧИНЫ И НЕОДНОРОДНОСТИ ВН ГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ МАГНИТОУП ЧЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ И УСТРОЙСТ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится рольно-измерительной техник жет быть использовано для ления структуры, величины и родности внутреннего магнитного поля магнитоупорядоченных кристаллов.Целью изобретения является повышениеточности определения названных параметров, за счет использования пьезоакустического способа возбуждениямагнитоупругой волны и регистрации интегральных характеристик спектрамагнитоакустического резонанса. Длядостижения этой цели магнитоакустическую волну в кристалле 3 возбуж-.дают электромеханическим преобразователем, выполненным в виде излучающего 2 и приемного 6 пьезоэлементов регистрируют спектр магнитоакустического резонанса при изменении маг нитного поля электромагнита 4, тон кая структура которого характериэуе наличие магнитных неоднородностей, а структуру и величину внутреннего магнитного поля определяют, интегри руя спектр магнитоакустического резо нагиса. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.1 12Изобретение относится к средствамконтрольно-измерительной техники иможет быть использовано для определения структуры, величины и неоднородности внутреннего магнитного полямагнитоупорядоченных кристаллов, втом числе и электропроводящих.Цель изобретения - повышение точности определения величины и местоположения неоднородности внутреннего магнитного поля в магнитоупорядоченных кристаллах, в том числе иэлектропроводящих за счет использования пьезоакустического способавозбуждениямагнитоупругой волны ирегистрации интегральных .характеристик спектра магнитоакустического1резонанса.На фиг, 1 приведена блок-схемаустройства, реализующего способ определения структуры, величины и неоднородности внутреннего магнитногополя; на фиг. 2 - спектр магнитоакустического резонанса, полученныйв железоиттриевом гранате (ЖИГ), нафиг, 3 - величина и распределениевнутреннего поля в ЖИГ,Способ осуществляют следующимобразом.Кристалл помещают в однородное,медленно линейно меняющееся по величине внешнее магнитное поле и внем электромеханическим преобразователем (пластика кварца или ниобаталития 1.ИЬО ) возбуждается поперечзная акустическая волна частоты ь 3 .Поляризация и направление распространения акустической волны выбира.ются так, что из-за магнитострикцииобразца в нем возникает переменное(с частотой и "волновым векторомзвука) магнитное поле. При этом втех симметричных относительно центра областях, в которых векторнаяв есумма внешнего Н и внутреннего Нполей по модулю 1 Й 1 = 1 Й+ Б== /1, где у- гиромагнитное отношение для электронов, спины начинаютпрецессировать резонансным образом,Это резонансной условие соответствует условию отклонения векторавнутреннего магнитного поля относительно вектора внешнего поля наугол д., величина которого удовлетворяет условию зхп сС ( (у Н,. Эта величина особенно в условиях низкочастотного магнитоакустического резо нанса мала и векторы Н, и Й с хоро 72205 1 шей степенью точности можно считать 30 5 10 15 20 25 35 40 45 50 коллинеарными, а также с точностьюдо малого резонансного поля / равными по величине.Резонансная прецессия спинов вызывает резкое увеличение поглощения звука в этой области и уменьшение амплитуды звука, прошедшего через образец. Размер резонансной области а 2 определяется постоянством полного поля в этой области с точностью до ЛН. Изменение амплитуды прошедшего импульса А - А(НЦ. аН ь 2, где А, амплитуда вдали от резонанса, А(Н) амплитуда при данном значении поля. Если Р(2) - функция распределения внутреннего поля в направлении распространенна звука, то у(Н) 1 1 А, -А1 с 1 = 2(Н). Обратная функция 2 (Н) дает одномерное распределение внутреннего поля в направлении распространения звука. Таким образом, способ заключается в определении с помощью акустической волны и линейно меняющегося магнитного поля спектра магнитоакустического резонатора (зависимости амплитуды прошедшего импульса от внешнего поля А(Н), интегрировании этого спектра и определении обратной функции, представляющей собой распределение внутреннего поля на половине длины кристалла. Устройство (фиг. 1), реализующее способ контроля, включает генератор 1 радиоимпульсов, соединенный с электромеханическим преобразователем, выполненным в виде излучающего пьезопреобраэователя 2 и установленнымна контролируемом кристалле 3, помещенном в поле электромагнита 4, источник 5 линейно изменяющегося тока, подключенный к обмотке электромагнита 4, последовательно соединенные приемный пьезопреобразователь 6, усилитель 7, блок 8 селекции, измеритель 9 параметров импульсов, интегратор 10 и самописец 11, и самописец 12, подключенный к второму выходу измерителя 9 параметров импульсов, выход источника 5 тока подключен к вторым входам самописцев 11 и 12. Устройство работает следующим образом.Сигнал - радиоимпульс частоты с , получаемый от генератора 1, поступает на излучающий пьеэопреобраэова1272205 30 3тель 2, который преобразует элект рический импульс в упругую волну, распространяющуюся в исследуемом кристалле 3. Последний помещается в однородное поле электромагнита 4, питаемого от источника 5 линейно изменяющегося тока. Приемный преобразователь 6 преобразует упругую волну, прошедшую через кристалл, в электрический сигнал, поступающий далее 1 О на усилитель 7. Блок 8 селекции позволяет выделить первый прошедший импульс, который подается на измеритель 9 его параметров. Электрический аналог амплитуды импульса подается 5 на У-вход самописца 12 спектра магнитоакустического резонанса и на интегратор 10, в котором осуществляются сдвиг уровня сигнала на величину, равную амплитуде сигнала в нулевом 20 поле и интегрирование. Сигнал с выхода интегратора 10 подается на Х- вход самописца 11 внутреннего поля.На У-вход самописца 11 и Х-входсамописца 12 подается напряжение, про 25 порциональное внешнему магнитному полю. Формула изобретения 1. Способ определения структуры, величины и неоднородности внутреннего магнитного поля магнитоупорядоченных кристаллов, заключающийся в возбуждении в кристалле, помещенном во внешнее магнитное поле, магнито 35 упругой волны, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точНости определения величины и местоположения неоднородности внутреннего поля в магцитоупорядоченцых кристаллах, в том числе и в электро- проводящих, магнитоупругую волну возбуждают с помощью электромеханического преобразователя и определяют зависимость амплитуды волны, прошедшей через кристалл, от внешнего магнитного поля, являющейся спектром магнитоакустического резонанса, по тонкой структуре которого определяют наличие магнитных неоднородностей, а по интегральной характеристике спектра магнитоакустического резонанса судят о структуре и величине внутреннего магнитного поля.2. Устройство для определения структуры, величины и неоднородности внутреннего магнитного поля магнитоупорядоченных кристаллов, включающее генератор радиоимпульсов, электромагнит, соединенный с источником линейно изменяющегося тока, усилитель и первый самописец, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено электромеханическим преобразователем, выполненным в виде излучающего пьеэопреобразователя и подключенным к выходу генератора, приемным пьеэопреобразователем, подключенным к входу усилителя, и последовательно соединенными . блоком селекции, измерителем параметров импульсов, интегратором и вторым самописцем, подключенными к выходу усилителя, второй выход измерителя параметров импульсов соединен с входом первого самописца, второй выход источника линей. но изменяющегося тока соединен с вторыми входами первого и второго самописцев.1272205 2 Ф 6 Расстояние опт центра образца мм Фиг.5Составитель В.ФилиновТехред В.Кадар Корректор М.Демчик Редактор Н.Рогулич Заказ 6331/41 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5