Способ дефектоскопии магнитныхпленок

ОП ИСАНИЕЙЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик и 849060(23) Приоритет Опубликовано 23. 07. 81Бктллетень Ж 27 ло делам необретеннй н открытий(53) УДК 620.179.4(088.8) Дата опубликования описания 30. 07. 8(72) Авторы изобретения Ф.В,Лисовский и В.И.Цеглов г( Я(,(1 фЯ 1 Фа Ордена Трудового Красного Знамени институте 1 радиотехники и электроники АН СССР(54) СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИА 1 НИТНЬИ,ПЛЕНОК Изобретение относится к дефектос. копии магнитных материалов и может быть использовано для обнаружения дефектов в тонких. магнитных пленках (пластинках), применяемых в вычислительной технике, интегральной оптике и технике СВЧ.Известен способ дефектоскопии тонких магнитных пленокосйованный на наблюдении за движением решетки полосовых или цилиндрических магнитных доменов ГНедостатками этого способа являются низкая чувствительность и плохая надежность, обнаружения дефектов, так как обнаружимы лишь дефекты, коэрцитивная сила и эффективный размер которых превьппает 1 э и 1 мкм, а также сложность способа.Наиболее близким к изобретению является способ дефектоскопии магнитных пленок, заключающийся в том, что устанавливают исследуемую магнитную пленку перпендикулярно на 2правлению градиентного магнитногополя, освещают ее поляризованнымлучом. света, увеличивают градиентполя до образования в пленке плоской одиночной доменной границы,поступательно перемещают исследуемую пленку в направлении ее плоскости, перпендикулярно одиночнойдоменной границе, и наблюдают изображение доменной структуры плеяд ки Г 23Недостатками известного способаявляются низкая, надежность обнаружения дефектов, обусловленная трудт 5костью наблюдения и получения одиночной доменной границы в пленкахс малым (порядка 1 мкм,и менее) раз-.мером доменов; низкая чувствительность, обусловленная теми же причинами, ограничивающая область применения способа только крупными дефектами (более мкм) с большой коэр"цитивной силой (более 1 э) а такжетрудность определения вида цефекта.4906 15 20 25 зо 35 45 50 55 3 8Цель изобретения - увеличение чувствительности и надежности обнаружения дефектов.Поставленная цель достигается тем, что используют переменное магнитное поле, увеличивают его напряженность до наблюдения колебаний доменной границы, дополнительно подают постоянное магнитное поле, направленное в плоскости пленки перпендикулярно направлению одиночной плоской доменной границы, изменяют напряженность и знак постоянного магнитного поля, напряженность и частоту переменного поля до моментарезкого уменьшения амплитуды колебаний доменной границы, а после перемещения пленки наблюдают образование областей перемагничивания в пленке, и по появлению, размерам и положению этих областей судят о дефекте пленки.На фиг. 1 представлена схема устройства, осуществляющего способ; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3- конфигурация силовых линий постоянного магнитного поля; на фиг. 4 - наблюдаемая одиночная доменная граница и область перемагнживания; на фиг.5- график зависимости ширины "размытого" участка от напряженности переменного поля. Устройство для осуществления способа. содержит катушки 1 и 2 электромагнита с двумя С-образными сердечниками 3 и 4, предметный столик 5 с препаратоводителем, электромагнит 6 с подковообразным сердечником,катушку 7 для создания электроградиентного магнитного поля, источник 8 света, поляризатор 9, микроскоп 10 и анализатор 11, Исследуемую пленку 12 устанавливают на предметный столик 5.Способ осуществляется следующим образом.Катушки 1 и 2 электромагнита запитываются таким образом, что магнитные поля, создаваемые в зазорах С-образных сердечников 3 и 4 ориентируются антипараллельно друг другу. При этом между зазорами формируется линейно изменяющееся в пространстве магиитное поле, вертикальная составляющая которого обращается в нуль в плоскости симметрии магнитной системы (фиг. 3). Исследуемая пленка 12 помещается на предметныйг 0 4столик 5 с препаратоводителем, обеспечивающим поступательное перемеще" ние пленки 12 в горизонтальном направлении. Развитая плоскость пленки Р 0 (фиг,3) может не совпадать с плоскостью симметрии системы.Освещают пленку 12 с помощью источника 8 света с поляризатором 9, направление света ориентируют перпендикулярно плоскости пленки и наблюдают доменную структуру в пленке 12 с помощью микроскопа 10 с анализатором 11.Увеличивают ток в катушке 2 электромагнита до образования в пленке 12 плоской одиночной доменной границы (фиг. 4 а).Горизонтальная составляющая магнитного поля в плоскости пленки регулируется электромагнитом 6 с подковообразным сердечником. Градиентйое магнитное поле, перпендикулярное плоскости пленки, создается катушкой 7. Подключают катушку 7 к источнику переменного тока, чем достигают создания переменного поля, перпендикулярного плоскости пленки. Увеличивают силу тока в катушке 7 до наблюдения колебаний доменной. границы, проявляющихся в виде ее "размытия".При подаче переменного тока в катушку 7 доменная граница приходит в колебательное движение, и в микроскопе 1 О можно наблюдать "размытие" доменной границы (фиг. 4 в). График зависимости шириныд х "размытого" участка от напряженности Ь переменного поля имеет вид, показанный пунктирной линией на фиг, 5. Если внутри "размытого" участка находится дефект (фиг. 4 в), наблюдаемая картина не меняется. Затем подключают катушку (не указана) электромагнита 6, чем достигают создания постоянного магнитного поля, направленного вдоль плоскости пленки.1.Увеличивают ток в катушке электромагнита 6 до момента резкого сужения области "размытия". Если сужение не достигается, изменяют направление тока в катушке электромагнита 6. При подаче постоянного тока в катушку электромагнита 6, при определенной величине и направлении тока график. зависимости ширины "размытого" участка от напряженности переменного поля приобретает вид, показанный на фиг. 5 сплошной линиФ849060 6и размерами (менее 1 мкм), а такжепри наличии статистических данныхопределить вид дефекта. Формула изобретения щ,5ей (горизонтальный участок соответ. ствует достижению предельной ско" рости движения доменной границы). При этом,вокруг дефекта образуется большая область перемагничивания, диаметр которой значительно (в 10- 100 раз) превышает эффективный размер дефекта (Фиг. 4 г, д).Затем повторяют операцию увеличения тока в катушке электромагнита 10 6 до резкого сужения области "размытия" или изменяют направление тока в катушке электромагнита 6. Если сужения области "размытия" не достигается, увеличивают напряженность 15 градиентного поля путем увеличения переменного тока в катушке 7. Если повторение операций увеличения тока электромагнита 6 (т.е. изменения его направления) и тока катушки 7 не позволяет достичь сужения области "размытия" увеличивают частоту переменного тока в катушке 7. Указанные операции повторяют до достижения сужения области "размытия", 25Затем перемещаютпоступательно пленку 12 с помощью препаратоводителя предметного столика 5 вдоль направления, лежащего в плоскости пленки, перпендикулярно одиночной 30доменной границе. Наблюдают образова ние областейперемагничивания в пленке,По факту появления областей перемагничивания, их размерам и положениюсудят о дефекте пленки.35При поступательном перемещении пленки вдоль направления, лежащего в ееплоскости перпендикулярно одиночной доменной границе, эта граница "зацепляется" за дефекты, образуя "зубцы" 40 (фиг. 4 б).Использование изобретения позволяетсущественно (не менее чем в 4-5 раз) увеличить чувствительность и повысить надежность обнаружения дефектов с 45малой коэрцитивной силой (не менее 1 э) Способ дефектоскопии магнитных пленок, заключающийся в том,чго устанавливают исследуемую магнитную пленку перпендикулярно направлению градиентного магнитного поля, освещаютее поляризованным лучом света, увеличивают градиент поля до образования в пленке плоской одиночной доменной границы, поступательно перемещают исследуемую пленку в направлении ее плоскости, перпендикулярноодиночной доменной границе, и наблюдают изображение доменной структурыпленки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения чувствительности и надежности обнаружения дефектов, используют переменноемагнитное поле, увеличивают его наг 1 ряженность до наблюдения колебанийдоменной границы, дополнительно подают постоянное магнитное поле, направленное в плоскости пленки перпендикулярно направлению одиночнойплоской доменной границы, изменяют.напряженность.и знак постоянного магнитного поля, напряженность и часто-.ту переменного поля до момента резко-го уменьшения амплитуды колебанийдоменной границы, а после переменщения пленки наблюдают образованиеобластей перемагничивания в пленке,и по появлению, размерам и положениюэтих областей судят о дефекте пленки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Агуу 1 е В.Е., СЬапдаг Р849060 Составитель Н.Долг Техред Н. Ковалева Тираж 907 Государственного делам изобретен Москва, Ж, Р аказ 6082/ сное тета СССРткрытийя наб., д. 4/5 Н 03 с ент , г. Ужгород, ул, Проектная илиал ППП дактор О.Черниченк орректор М. Шароши