Способ рандошкина в. в. измерения скорости доменных стенок в магнитоодноосной доменосодержащей пленке

(51)5 0 ЕТЕНИЯ Б АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬС ной ого сти одуляторах, пере- и т,п. ерения доменных оосной доменосоществлении кототвуют вдоль оси(ОЛН) магнитным ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Балбашов А,М. и др, Элементы и устройства на цилиндрических магнитных доменах. Справочник/По ред. Н.Н,Евтихиева и Б.Н.Наумова, - М.: Радио и связь, 1987, с, 43-45.Балбашов А,М, и др. Элементы и устройства на цилиндрических магнитных доменах, Справочник/Под ред. Н.Н,Евтихиева и Б,Н,Наумова, - М.: Радио и связь, 1987, с.45-46,(54) СПОСОБ РАНДОШКИНА В.В. ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДОМЕННЫХ СТЕНОК В МАГНИТООДНООСНОЙ ДОМЕНОСОДЕРЖАЩЕЙ ПЛЕНКЕ(57) Изобретение относится к вычислительной,технике и оптоэлектронике и может быть использовано при измерении динамических параметров магнитоодноосных пленок, применяемых в запоминающих устройствах на цилиндрических магнитных доменах, магнитооптических управляемых транспарантах, модуляторах, переключателях, дефлекторах и т.п. Цель изобретения -Изобретение относится к области вычислительной техники и оптоэлектроники и может быть использовано при измерении динамических параметров магнитоодноосных пленок, применяемых в запоминающи)( устройствах на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД), магнитооптических управповышение точности измерений и упрощение способа. При осуществлении способа измерения скорости доменных стенок в доменосодержащей пленке формируют точечную или линейную неоднородность с локально пониженным полем зародышеобразования. Этого достигают путем локального уменьшения толщины пленки, локальной ионной имплантации путем воздействия на пленку сфокусированным импульсным лазерным излучением с длиной волны в области поглощения пленки, путем пропускания импульса тока через токопроводящий резистивный элемент, находящийся в контакте с пленкой, или путем импульсного акустического воздействия на пленку, Доменосодержащую пленку намаг- Я ничивают до насыщения полем смещения, а в противоположном направлении прикладывают импульсное магнитное поле, перемагничивающее пленку. Регистрируют временную зависимость перемещения до- Я менной стенки домена с обратной намагниченностью, зарождающегося на локнеоднородности и по наклону линучастка этой зависимости судят о скдоменной стенки, 4 з.п. ф-лы,яемых транспарантах, м ключателях, дефлекторахИзвестен способ изм тенок(ДС) в магнитоодн ержащей пленке, при осу ого на пленку воздейс егкого намагничивания1788523 3полем смещения Нм и импульсным магнитным полем Ни, а также линейно поляризованным светом и регистрируют местоположение ДС,Недостатком этого способа является невысокая точность измерений, обусловленная нелинейностью зависимости скорости ДС от амплитуды импульсного поля Ч (Ни), неопределенностью диаметра динамического коллапса ЦМД и невысоким отношением стабильного диаметра ЦМД, являющегося измеряемой величиной, к пространственному разрешению при визуальной регистрации ЦМД.Наиболее близким техническим решением к изобретению является известный способ измерения скорости ДС в магнитоодноосной доменосодержащей пленке, при осуществлении которого на пленку воздействуют вдоль ОЛН противоположно направленными магнитным полем смещения Нсм и импульсным магнитным полем Ни, а также линейно поляризованным светом, и регистрируют местоположение ДС в пленке.Недостатком этого способа является недостаточно высокая точность измерений, обусловленная невоспроизводимостью процесса расширения ЦМД из-за неконтролируемой генерации вертикальных блоховских линий (ВБЛ) и возникновения динамических искажений формы ЦМД, изменением действующего на ДС поля в процессе расширения ЦМД вследствие зависимости размагничивающих полей от диаметра ЦУД, отсутствием точной фиксации местоположения домена, а также сложность способа вследствие неповторяемости процесса расширения ЦМД.Целью изобретения является повышение точности измерений и упрощение способа,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе измерения скорости ДС в магнитоодноосной доменосодержащей пленке, включающем воздействие на пленку вдоль ОЛН противоположно направленными магнитным полем смещения Нс 1 л и импульсным магнитным полем Ни, а также линейно поляризованным светом, и регистрацию местоположения ДС в пленке, предварительно в доменосодержащей пленке формируют точечную или линейную локальную неоднородность с локально пониженным полем зародышеобразования, воздействие на пленку полем смещения осуществляют с напряженностью НемНнас, где Ннас - после насыщения доменосодержащей пленки, воздействие на пленку импульсным магнитным полем осуществляют с амплитудой НиЙз+Нсм, где Нз - пороговое поле зародышеобразования на локальной неоднородности, и длительностью тобеспечивающей перемещение ДС на расстояние 0 д, где б - диаметр стабильного5 . цилиндрического магнитного домена впленке, и дополнительно регистрируют временную зависимость величины перемещения ДС домена с обратнойнамагниченностью (ДОН), зарождающегося10 на локальной неоднородности, по наклонулинейного участка которой судят о скоростидоменной стенки.В частности, на пленку воздействуютпучком линейно поляризованного света,15 при фокусировании которого формируют наповерхности пленки ряд световых пятен,расположенных на прямой, параллельнойнаправлению перемещения ДС, а регистрацию местоположения ДС осуществляют пу 20 тем направления прошедшего через пленкусвета через анализатор на фотодетектор ирегистрации фотооткли ка.В частности, воздействие на пленку импульсным магнитным полем осуществляют25 периодически, воздействие на пленку линейно поляризованным светом осуществляют во время действия импульса магнитногополя импульсами света с переменной задержкой относительно начала импульсов маг 30 нитного поля и длительностью гс ти,Воздействие на пленку линейно поляризованным светом может осуществлятьсяво время действия импульса магнитного поля пачкой из по крайней мере двух импуль 35 сов света длительностью т;гПри этом воздействие на пленку импульсами света осуществляют с такой задержкой тзад относительно началадействия импульса магнитного поля, что завремя тзад ДС перемещается на расстояние, большее характерного размера локальной неоднородности в пленке внаправлении перемещения ДС,Локальную неоднородность в доменосодержащей пленке формируют локальнымуменьшением толщины пленки, с помощьюлокальной ионной имплантации, путем воздействия на пленку сфокусированным импульсным лазерным излучением с длинойволны в области поглощения доменосодержащей пленки, путем пропускания импульса тока через токопроводящий резистивныйэлемент, находящийся в контакте с доменосодержащей пленкой, или путем импульсного акустического воздействия на пленку.Сущность изобретения заключается вследующем. Экспериментально установле.но, что при импульсном перемагничиваниимагнитоодноосных пленок, в частности, монокристаллических пленок феррит-грана- ми зарод, шеобразования являлись области тов (МПФГ), из насыщенного состояния за- с пониженной толщиной пленки. В случае рождение ДОН прежде всего происходит на точечной неоднородности ДОН имел цилинлокальных неоднородностях с пониженным дрическую форму, а в случае линейной неополем зародышеобраэования, причем при 5 днородности - форму полосового домена с повторном воздействии импульса магнит- плоской,ЦС, Усреднение проводили за вреного поля процесс зарождения повторяет- мя 100-1000 нс, за которое ДС перемещася. При этом каждая локальная лась на расстояние 100 мкм. Анализ неоднородностьхарактеризуется своим по- систематической погрешности измерения роговым значением действующего поля 10 показал, что она в основном определяется Н=Ни-Н, при превышении которого на конечным временем экспозиции ( 5 нс) и этой неоднородности зарождается ДОН. не превышает 1-36, причем она может бытьУровень снижения поля зародышеобра- уменьшена при использовании способа по зования можно регулировать, изменяя п.2 формулы изобретения, Обработка врепрофиль области с пониженной толщиной, 15 менной зависимости перемещения ДС по дозу ионной имплантации. мощность погло- методу наименьших квадратбв показала, щаемого лазерного излучения, током, про- что относительная случайная погрешность текающим через резистивный элемент, или при определении Ч не превышает 1 ь. Миамплитудой импульса акустического воз- нимальное поле зародышеобразования на действия. Кроме вышеуказанных можно ис локальной неоднородности составляло 20 пользовать и иные воздействия на Э.ПриуказанномперемещенииДСизменедоменосодержащую пленку, от которых из- ние поля размагничивания не превышало меняется ее энергия. одного процента.Важно то, что при использовании дан- Формула изобретения ного способа в ДС не формируются ВБЛ, о 25 1, Способ измерения скорости доменчем свидетельствует образование 380-ной ных стенок в магнитоодноосной доменосо- ДС при импульсном перемагничивании держащей пленке путем воздействия на МПФГ, поэтому от импульса к импульсу по- пленку вдоль оси легкого намагничивания вторяется не только процесс зарождения противоположно направленными магнит- ДОН, но и процесс движения ДС ДОН, При 30 ным полем смещения Н и импульс- этом ДС ДОН перемещается на расстояния, ным магнитным полем Н, а также линейно на 1-2 порядка величины превышающие поляризованным светом и регистрации меравновесный диаметр ЦМД, что приводит к стоположения доменной стенки в пленке, о снижению погрешности при измерении ве- т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью личины перемещения ДС. Кроме того, 35 повышения точности измерений и упрощевследствие. больших размеров ДОН поля ния, предварительно в доменосодержащей размагничивания мало меняются при пере- пленке формируют точечную или линейную мещении ДС, что снижает погрешность, локальную неоднородность с локально по- возникающую вследствие нелинейной зави- ниженным полем эародышеобразования, симости Ч(Н), 40 воздействие на пленку полем смещения осуП р и м е р. Скорость движения ДС ществляютснапряженностьюНемНн,где измеряли в МПФГ составов Ннас поле насыщения доменосодержащей (ВЩз(Ре,ба)012 с повышенным гиромаг- пленки, воздействие на пленку импульсным нитным отношением, где В=Т, Е или Е. магнитным полем осуществляют с амплитуИзмерения проводили на известной уста дой НиНз+Нсм, где Н - пороговое поле новке, при этом испольэовали стробоскопи- зародышеобразования на локальной неоческий режим работы установки. В этом днородности, и длительностью т, обеспеслучае при периодическом следовании син- чивающей перемещение доменной стенки хронизованных импульсов магнитного поля на расстояние Об, где б - диаметрстабильи подсветки наблюдается "замороженное" 50 ного цилиндрического магнитного домена в изображение ДОН, соответствующее за- пленке, и дополнительно регистрируют вреданному моменту наблюдения, В исходном менную зависимость величины перемещесостоянии МПФГ находилась вмонодомен- ния доменной стенки домена с обратной ном (насыщенном) состоянии, что достига- намагниченностью, зарождающегося на лолось приложением однородного поля 55 кальнойнеоднородности,понаклонулинейсмещения, перпендикулярного плоскости ного участка которой судят о скорости пленки. В противоположном направлении доменной стенки.прикладывали импульсное магнитное поле, 2. Способ по и. 1, о тл ич а ю щи й с я под действием которого происходило за- тем, что на пленку воздействуют пучком лирождение ДОН и движение его ДС. Центра1788523 Составитель А,ОжередовТехред М,Моргентал Корректор Л.Ливринц Редактор Заказ 74. Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 нейно поляризованного света, при фокусировании которого формируют на поверхности пленки ряд световых пятен, расположенных на прямой, параллельной направлению перемещения доменной стенки, а регистрацию местоположения доменной стенки осуществляют путем направления прошедшего через пленку света через анализатор на фотодетектор и регистрации момента фотоотклика.ЗСпособ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что воздействие на пленку импульсным магнитным полем осуществляют периодически, воздействие на пленку линейно поляризованным светом осуществляют во время действия импульса магнитного поля импульсами света с переменной задержкой относительно начала импульсов магнитногополя идлительностью тс т4. Способ по п,1, отл ич а ю щи й с ятем, что воздействие на пленку линейно по-.5 . ляризованным светом осуществляют во время действия импульса магнитного поляпачкой из по крайней мере двух импульсовсвета длительностью т, хи.5. Способ по пп. 3 и 4, о т л и ч а ю щ и 10 й с я тем, что воздействие на пленку импульсами света осуществляют с такой задержкойхэад относительно начала действия импульса магнитного поля, что за время тзаддоменн стенка перемещается на"5 расстояние, большее характерного размералокальной неоднородности в пленке в направлении перемещения доменной стенки,