Устройство для измерения характеристик магнитных пленок

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСбциалистичесиинРеспублик 1 883821оо делам нзооретенкй н открытой(53) УД РС 621. 317. .44(08887 Дата опубликования описания 25 . 1 1. 81 В. С. Вунтесмери, Л. П, Лубянов, В. П. Мироненко,А, Н. Небосенко, Н. Л. Небосенко, С.М. Г. Семена и И. И. Харченко(72) Авторы изобретения иевский ордена Ленина политехничес м; 50-летия Великой Октябрьской со(7) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНПЛЕНОК Изобретениетельной техник к измери-. ть исполь метров магноситс можетния па я изме овано итных ого рИзв жиме ферромагнитленок онанс ледостно устроиство для рактерисящее изпостояннетричной зонансн а итных пленок, сос ора СВЧ, источник итного поля, неси емляое подиапазона остигается т двумяожендля измерения харакых пленок, содержащее соединенные генератор есимметричнуюо полос- дачи, в которую помеленка, последовательетектор и блок индикаля еристочноца тре . щена магнитная но соединенные ковои линии передачи, в котор щается магнитная пленка, дете устройства индикации. Исследу магнитную пленку помещают в з между центральным полоском и ной пластиной линии, а магнит ле перемагничивания создается катушками Гелъмгольца, распол ными вдоль линии.Известное устройство позв оценивать интегральные характ тики магнитных пленок 13,Однако это устройство дост громоздко, а катушки Гельмгол ик маг- енераго маг- полос 10 ую помектора и азор буют значительного расхода электрической энергии и специального охлаждения, Недостатком устройства является также недостаточная чувствительность при проведении измерений во взаимно ортогональных полях, Кроме того, известное устройство не пре дусматривает измерений характеристик магнитных пленок в,широком температурном диапазоне.Цель изобретения - увеличение чув ствительности устроиства за счет увличения взаимодействий магнитнойпленки с линией передачи при расширенин температуррений,Поставленнаячто в устройствотеристик магнитнпоследовательноСВЧ и вентиль, нковую линию переО 20 25 30 35 40 45 50 55 ции, дополнительно введен электромагнит, а токонесущий полосок несимметричной полосковой линии выполненв виде спирали, охватывающей радиопрозрачный корпус, в среднем сечении которого расположена землянаяпластина, подключенная к источникунагрева, магнитная пленка расположенамежду однонаправленными по току вет"вями токонесущего полоска и высокотеплопроводной крышкой корпуса и. теплоизолирована от окружающей среды,причем линия передачи размещена между полюсами электромагнита.На фиг, 1 изображена структурнаясхема устройства для измерения характеристик магнитных пленок; на фиг,2 участок измерения, образованный не-.симметричной полосковой линией, вкоторую помещапа исследуемая магнитная пленкаУстройство для измерения характеристик магнитных пленок состоит изгенератора 1, вентиля 2, коаксиально-полоскового перехода 3, несимметричной полосковой линии 4, электромагнита 5, источника 6 питания, детектора 7 и блока 8 индикации.Участок измерения состоит из разь"ема 9, радиопрозрачного корпуса 10,токонесущегополоска 11, земляйойпластины 12 с электрическими выводами 13 и 11, магнитной пленки 15, высокотеплопроводной крышки 16 и разъема 17.Устройство работает следующим образом.Сигнал из генератора 1 через вентиль 2 и коаксиально-полосковый переход 3 подается на несимметричную полосковую линию 4. Линия 4 размещена между полюсами электромагнита 5, питаемого источником 6, и подключена через детектор 7 к блоку 8 индикации. Коаксиально-полосковый переход 3 подключен к разъему 9, который, в свою очередь, подключен к выполненному в виде спирали, охватывающей радиопрозрачный корпус 10, токонесущему полоску 11, который с земляной пластиной 12, размещенной в среднем сечении корпуса 1 О, создает такую конфигурацию, что сопротивление несимметрич" ной полосковой линии 4 в любой ее плоскости равно волновому. Электрические выводь 13 и 14,. одновременно подключены к источнику нагрева, например источнику тока (не показан 7. Исследуемая магнитная пленка 15 помещена в зазор 0,1 мм) между однонаправленными по току ветвями токоне сущего полоска 11 и высокотеплопроводной, например из окиси бериллия, крышкой 16 корпуса 10, Однородное магнитное поле Н, направлено вдоль ветвей токонесущего полоска 11. В полос, ковой линии 4 распространяется в основном волна ТЕМ, Магнитный вектор высокочастотного поля лежит в плоскости магнитной пленки 15, в поперечном положении по отношению к оси линии (ветви ), Малая величина зазора обеспечивает хорошее взаимодействие пленки 15 с полем СВЧ, Выбранные раз-, меры зазора позволяют поворачивать пленку 15 вокруг оси, перпендикулярной ее плоскости, что позволяет находить оси анизотропииПри одновременном воздействии на пленку 15 электромагнитного поля СВЧ и постоянного магнитного поля Но тре-. буемой величины в ней устанавливается режим ферромагнитного резонанса, Использование свиппируемого магнитного поля позволяет после детектора 7, подключенного к разъему 17, наблюдать на экране блока 8 резонансную кривую поглощения, по которой можно оперативно определять следующие параметры пленок: резонансное поле Н Р ширину резонансной кривой 21 Н, поле магнитной анизотропии Нк, постоянную затухания 3, и приращение магнитосопротивления л,фр.Устройство позволяет определять рабочие характеристики магнитных пленок 15. Это достигается тем, что на участке измерения магнитная пленка 15 размещена на высокотеплопроводной крышке 16 корпуса 10, внутри которого размещена земляная пластина 12, подключенная к источнику тепла (не показан ). При нагревании земляной пластины 12 тепловой поток путем теплопроводности через крышку 16 нагревает измеряемую магнитную пленку 15 до необходимой температуры.Поскольку в качестве линии передачи использована несимметричная полосковая линия 4, можно проводить исследования тонких магнитных пленок в широком диапазоне частот.Предлагаемое устройство позволяет в п.раз увеличить площадь взаимодействия магнитной пленки с линией передачи (и раз однонаправленные по току ветви токонесущего полоска пересекают поверхность магнитной плен25 Формула изобретения Устройство для измерения характеристик магнитных пленок, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ и вентиль, несимметричную ЗО ки при различных размещениях пленки относительно токонесущего полоска, т.е. в и раз увеличива ся чувствительность измерений), 11 апример, в известном устройстве можно измерять ука ванные выше характеристики пленок толщиной порядка 1000-1200 А только , при комнатной температуре, а в предлагаемом - порядка 200 А (если задействовать п=б ветвей) в диапазоне тем О ператур, например, 20-150 фС (при той же максимальной чувствительности индикатора), Температурный диапазон измерений определяется выбором рабочего режима пленки, при необходимос ти диапазон температурных измерений можно расширить до температуры размягчения радиопрозрачного материала корпуса. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет измерять как инте гральные характеристики магнитных пленок, так и локальные в ортогональных магнитных полях. полосковую линию передачи, н которуюпомещена магнитная пленка, последовательно соединенные детектор и блокиндикации, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения чувствительности устройства за счет увеличения взаимодействия магнитйой пленкис линией передачи при расширении температурного диапазона измерений, внего дополнительно введен электро-магнит, а токонесущий полосок несимметричной полосковой линии выполненв виде спирали, охватывающей радиопрозрачный корпус, в среднем сечениикоторого расположена земляная пластина, подключенная к источнику нагрева, магнитная пленка расположенамежду однонаправленными по току ветвями токонесущего полоска и высокотеплопроводной крышкой корпуса и теплоизолирована от окружающей среды,причем линия передачи размещена междуполюсами электромагнита,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Корнев Ю, В Батракова Л,ИВунтесмери В. С Естественный ферромагнитный резонанс в поликристаллических пленках кобальта, Физикаметаллов и металловедение. Т. 31,вып. 2, 197,883821 Ф,г оставитель Г. Семенаехред Э.фечо раж 735 Подписвенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д, 4 о Ужгород, ул. Проектная, 4 ППП "Патент",и Редактор О. Полов аказ 10224/70ВНИИПИпо113035 Государделам из Москва ктор Г. Назарова