Способ определения разброса полей коллапса цилиндрических магнитных доменов

(я)5 С 01 В 33/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРС СВИДЕТЕЛ ЬСТ Научно-исследоваого института приатов, В.И.Пути тво СС 2, 1979(54) СПОСОБ ОПРЕ ПОЛЕЙ КОЛЛАПС МАГНИТНЫХ ДОМ (57) Изобретение мо для технологическо феррит-гранатовых ДЕЛЕНИЯ РАЗБРОСА А ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЕНОВжет быть испо о контроля па пленок с цил льзовано раметров индричеФиг. 1(71) Крымский филиалтельского технологичесборостроения(56) Авторское свидетелМ 819766, кл, 6 01 В 33 скими магнитными доменами (ЦМД). Устройство, реализующее способ, содержит электромагнит 1, источник 2 питания электромагнита, катушку 3 магнитного поля смещения, образец 4, источник 5 питания катушки 3, измеритель 6 добротности, катушку 7 измерителя добротности, генератор 8 импульсов, измерительный генератор 9, переключатель 11. В магнитной пленкеформируют два типа решеток ЦМД с помощью постоянного магнитного поля электромагнита 1 и с помощью импульсного магнитного поля катушки 11. Для каждой решетки ЦМД снимают зависимости высокочастотной и низкочастотной магнитной восприимчивости и по сравнению этих зависимостей судят о наличии разброса полей коллапса ЦМД и о величине этого разброса. 3 ил.Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано при технологическом контролепараметров эпитаксиальных феррит-гранатовых магнитных пленок с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД).Целью изобретения является повышение точности измерений разброса полейколлапса цилиндрических магнитных доменов.Поставленная цель достигается измерением низкочастотной зависимости восприимчивости (ТМП) и высокочастотногоспектра колебаний доменных границ длядвух типов решеток цилиндрических магнитных доменов.На фиг. 1 представлена конструкция устоойства для осуществления предлагаемогоспособа измерения; на фиг.2 и 3 - графики.Устройство содержит электромагнит 1,источник питания электромагнита 2, катушку 3 смещения, образец 4, источник 5 питания катушки смещения, высокоча,:тотныйизмеритель 6 добротности, высокочастотную катушку 7 индуктивности, генератор 8импульсов и измерительный генератор 9,которые через переключатель 1 О нагружаются на низкочастотную катушку 11 индуктивности. Магнитные поля. создаваемые спомощью катушек 7 и 11 индуктивностей,также нормально направлены к плоскостиобразца.Формирование решетки первого типа,условно называемого "мягкой" решеткой,происходит следующим образом.Параллельно плоскости образца прикладывается внешнее магнитное поле, создаваемое электромагнитом 1, величинойболее поля анизотропии образца (ННд),после снятия этого поля в пленке реализуется решетка ЦМД, в границах которой существуют две вертикальные блоховские линии,Решетка второго типа, условно называемая "жесткой решеткой", формируется следующим образом,С помощью низкочастотной катушки 11индуктивности и генератора 8 импульсов вприсутствии нормально направленногоплоскости образца 4 магнитного поля, создаваемого катушкой 3 смещения, на доменную структуру образца воздействуетимпульсное магнитное поле, с частотой 1кГц и длительностью импульса 1 мкс, нормально направленное плоскости образца.Причем суммарная величина действующегона образец магнитного поля ниже поля коллапса самого "жесткого" ЦМД на 3-5 Э.При этих условиях реализуется решетка"жестких" ЦМД с большим числом верти 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кальных блоховских линий в границах. Все остальные ЦМД с меньшей энергией коллапсируют, Таким образом. после выключения магнитного поля в образце реализуется решетка ЦМД второго типа.Решетка ЦМД первого типа имеет низшее энергетическое состояние, а решетка ЦМД второго типа имеет высшее энергетическое состояние, Если в магнитном материале не реализуются ЦМД с большим числом вертикальных блоховских линий, то существует только решетка первого типа, низшего энергетического состояния,Определение разброса полей коллапса ЦМД осуществляется в два этапа. На первом этапе для последовательно создаваемых двух типов (" мягкая", "жесткая") решеток снимается зависимость изменения частоты измерительного генератора 9 при перестройке низкочастотного контура 11 с магнитным образцом 4 от поля Н, создаваемого катушкой 3 смещения. Данное поле изменяет магнитный момент образца 4, а таким образом и добротность контура генератора 9, При этом получаются кривые, изображенные на фиг. 2. Кривая а относится к "мягкому" типу решетки ЦМД, а кривая Ь относится к "жесткому" типу решетки ЦМД. Таким образом, кривые намагничивания относятся к разному энергетическому состоянию образца, Следовательно, в образце существуют ЦМД с различным числом вертикальных блоховских линий.На втором этапе для определения количественных характеристик разброса полей коллапса ЦМД снимают высокочастотные спектры колебаний доменных границ двух типов решеток ("мягкая", "жесткая") ЦМД.Принцип измерения основан на резонансе напряжения в последовательном колебательном контуре 0-метра. Исследуемая пленка помещается в высокочастотную катушку 1 индуктивности, к которой подключен измеритель 6 добротности. Колебательный контур настраивается на резонансную частоту переменного напряжения, задаваемую блоком 0-метра в диапазоне 30-300 МГц, Включается поле Н, нормальное пленке, задаваемое катушкой 3 смещения. На индикаторе 0-метра регистрируется напряжение, величина которого определяется параметрами исследуемой пленки и характеров решеток ЦМД, При увеличении нормального поля при резонансе частоты появляется второй пик, который характеризует поле коллапса ЦМД.Спектр поглощения А от поля Н при 1 резонансом 120 МГц феррограната имеет вид, приведенный на фиг. 3, Здесь пик- оезонансный, пик Н - напряженность поляколлапса решетки ЦМД. Кривая с соответствует резонансному спектру колебаний доменных границ "мягкой" решетки ЦМД; в кривая б соответствует резонансному спектру колебаний доменных границ "жесткой" решетки ЦМД. Здесь же видно, что значения напряженностей полей коллапса "мягкой" и "жесткой" решеток ЦМД разные,Формула изобретенияСпособ определения разброса полей коллапса цилиндрических магнитных доменов, основанный на измерении зависимо,сти магнитной восприимчивости тонких магнитных пленок от величины переменного внешнего магнитного поля, перпендикулярно плоскости пленки, о т л и ч а ю щ и йс я тем,.что, с целью повышения точности измерений последовательно во времени, формируют две решетки цилиндрических магнитных доменов, причем первую решетку создают путем воздействия на магнитную пленку внешнего постоянного/ магнитного поля, направленного параллельно плоскости пленки, а вторую решетку - воздействуя на магнитную пленку импульсным магнитным полем, направленным 5 перпендикулярно плоскости пленки, накаждую иэ решеток воздействуют низкочастотным переменным внешним магнитным полем и снимают зависимости низкочастотной магнитной восприимчиво О сти пленки от величины этого поля длякаждой из решеток, затем воздействуют на каждую иэ решеток высокочастотным внешним магнитным полем и для каждой решетки снимают зависимости высокочастотной 15 магнитной восприимчивости пленки от этого поля, о наличии разброса полей коллапса цилиндрических магнитных доменов судят по сравнению зависимостей низкочастотной магнитной восприимчивости пленки 20 для каждой из решеток от низкочастотногомагнитного поля, а величину этого разброса определяют из сравнения зависимостей высокочастотной магнитной восприимчивости от высокочастотного магнитного поля.. Гагарина, 10 каз 2521 Тираж 426 Подписное ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5