Способ измерения анизотропии тонких магнитных пленок

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН зсЮО 01 Р 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪ

ГОсудАРстВенный Комитет сссР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

<21) 3379560/18-21 (22) 06,01.82 (46) 15.06.83. Бюл.. и 22 (72 ) В П. Алексеев, В.А, Папорков и А.И. Крюков

171) Ярославскии государственный университет

<53) 621 317.42 088;8) (56) I. Cyxy P Магнитные тонкие пленки. М., "Мир", 1967, с. 178.

2. Ершов P.Å. Йетод высших гармо:ник в неразрушаюшем контроле. Новсьаибирск, "Наука", 1979, с. 72., SU„„. 1023262 A (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АНИЗОТРО"

ПИИ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК, заключающийся в том, что пленку перемагничивают переменным магнитным полем в направлении трудного намагничивания и измеряют амплитуды высших гармоник электродвижущей силы вторичного сигнала, о т л и ч а а шийся тем, что, с целью расширения области из" мерения, создают дополнительное постоянное магнитное поле в направле" нии трудного намагничивания и измеряют напряженность этого поля, при котором амплитуда второй гармоники максимальна. б =8СР М, где Я

4 10232

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано в микроэлектронике для измерения анизотропии тонких магнитных пленок в широком интервале полей.

Известны способы измерения аниэотропии тонких магнитных г"енок в пере" менном магнитном поле, основанные на непосредственном наблюдении кри" вой перемагничивания,пленки с помощью 10 осциллографа и измерении магнитного поля, соответствующего некоторой характерной точке на петле гистерезиса или определенной форме петли $1), Однако этому способу свойственна низкая точность измерений.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является измерение напряженности поля анизотропии одноосных тонких магнитных пле" нок, основанном на перемагничивании пленки переменным синусоидальным магнитным полем, направленным вдоль оси трудного намагничивания пленки и измерения сигнала третьей гармоники 25 вторичной ЭДС {2j .

Однако в данном способе величина

ЭДС определяется с достаточной точност ью при условии создания сильного переменного магнитного поля (выше

100 Э), что сопряжено с целым рядом технических трудностей.

Цель изобретения - расширение об" ласти измерения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения ани35 зотропии тонких магнитных пленок, заключающемуся в том, что пленку перемагничивают переменным магнитным полем в направлении трудного намагничивания и измеряют амплитуды высших гармоник ЭДС вторичного сигнала, создают дополнительное постоянное магнитное поле в направлении трудного намагничивания и измеряют напряженность этого поля, при котором ампли" туда второй гармоники максимальна.

На фиг. 1 изображена функциональ" ная схема, поясняющая работу устройства; на фиг. 2 - зависимость амплитуды второй гармоники Е от величины напряженности постояйного магнит» ного поля Н> для нескольких Н /Н1, Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Вдоль оси трудного намагничивания 55 одноосной тонкой магнитной пленки, обладающей незначительной величиной угловой дисперсии анизотропии, одно62 2 временно действуют постоянное и сину" соидальное переменное магнитное поле, при этом при соблюдении условия

Hk, H HÎ(HÊ+ Hl„ где Н - напряженйость поля анизотро" к пии;

Н - напряженность постоянного о поля;

Н - амплитуда няпряженности nelTl ременного поля, в измери" тельной катушке, нанесенной на пленку, возникают четные гармонические составляющие вторичной ЭДС.

В этом случае амплитуда вторичной гармоники вторичной ЭДС определяется функц иеи н -(н,- н„ 1 "

I амплитуда вторичной гармонйки ЭДС; предельное значение с при

Н" Н поток насыщения; число витков измерительной катушки; частота перемагничивания.

Устройство для осуществления данного способа содержит генератор 1 переменного тока, через конденсатор

2 подключенный к катушкам 3 Гельмгольца, величина переменного тока в катушках 3 Гельмгольца определяется вольтметром 4 по падению напряжения на резисторе 5, генератор 6 постоянного тока через амперметр 7 и катушку индуктивности 8 также подключен к катушкам 3 Гельмгольца. Сигнал с измерительной катушки 9 через компенсирующую катушку 10, включенную ей навстречу, поступает на вход селективного милливольтметра 11.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 переменного тока поступает на катушки 3 Гельмгольца, создавая переменное поле. С генератора 6 постоянного тока на катушки 3 Гельмгольца поступает сигнал, создающий постоянное. поле.

Контролируемая тонкая магнитная пленка помещается в измерительную катушку 9. Сигнал с измерительной катушки 9 через компенсирующую катушку 10 подается на селективный милли3 1М 3262 4 вольтметр 11, который выделяет вторую Предлагаемое изобретение позволягармоническую составляющую сигнала. ет расширить область измерения поля

Изменяя величину постоянного тока анизотропии одноосных тонких магнитгенератора 6, тем самым изменяют ве- ных пленок до 100 Э с относительной личину постоянного.намагничивающего погрешностью 3Ô. Величина поля анияоля, при этом .снимают зависимость зотропии является одним из основных величины амплитуды вторичной гармони- . параметров, определяющих свойство .ки ЭДС выделенного с образца сигнала тонких магнитных пленок, применяемых от.напряженности постоянного намаг- в микроэлектронике для записи инфорничивающего поля. 10 маци и.

An

mV

Йи.2

Составитель Н. Клыкова ли каз 05 30 Тираж 710 - . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква М-3 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ПЙ атент, г. жгорбд, ул. Проектная,