Способ определения коэрцитивной силы монокристаллических пленок феррит-гранатов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при контроле параметров материалов для запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах /ЦМД/. Целью изобретения является упрощение и повышение точности способа. В соответствии со способом, коэрцитивную силу магнитоодноосных феррит-гранатов определяют следующим образом. Воздействуют на пленку феррит-граната периодической последовательностью пилообразных импульсов однородного магнитного поля смещения амплитудой, превышающей поле коэрцитивной пленки, и длительностью порядка 0,5-2,0 мкс и по характеру зависимости магнитооптического сигнала от скорости нарастания пилообразного импульса магнитного поля судят о величине коэрцитивной силы пленки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) (51)5 С 11 С 11 14

OllHCAHHE ИЗОБРКТКНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4402303/24-24 (22) 01.03.88 (46) 30.01.90..Бюл. Ф 4 (7!) Донецкий физико-технический институт АН УССР (72) Ф.Г.Барьяхтар, А.М.Гришин, Ю.А.Кузин, Ю.В.Мелихов и А.M,Ðåä÷åíêî (53) 681.327.66(088.8) (56) IEEE Trans. Magn. V mag-6, 1970 р. 497-500.

AIP Conf. Proc.,!973, v. 10, р.286-303. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОИ

СИЛЫ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК ФЕРРИТ-ГРАНАТОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при контроле параметров материалов для запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах ЦИД.

Целью изобретения является упроцение и повышение точности способа.

На фиг. 1 показана зависимость смещения доменной границы (ДГ) лабиринтной доменной структуры Х от амплитуды импульсного магнитного поля Н; на фиг. 2 — зависимость скорости движения ДГ от амплитуды импульсного магнитного поля Н; на фиг. 3 — форма маг.нитооптического сигнала, отражающая реальный характер смецения ДГ во времени под действием пилообразного импульса однородного магнитного поля

2 зовано при контроле параметров материалов для запоминаюцих устройств на цилиндрических магнитных доменах.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности способа. В соответствии со способом коэрцитивную силу магнитоодноосных феррит-гранатов определяют следующим образом. Воздействуют на пленку феррит-граната периодической последовательностью пилообразных импульсов однородного магнитного поля смецения амплитудой, превышающей поле коэрцитивной пленки, и длительностью порядка 0,5-2,0 мкс и по характеру зависимости магнитооптического сигнала от скорости нараста- д ния пилообразного импульса магнитного поля судят о величине коэрцитивной силы пленки. 4 ип. смещения, на фиг. 4 — блок-схема магнитооптической установки, для реализации предлагаемого способа.

Коэрцитивную силу магнитоодноосных феррит-гранатов определяют следующим образом.

Воздействуют на пленку феррит-гра-: ната периодической последовательностью пилообразных импульсов однородного магнитного поля смещения амплитудой, превышаюцей поле коэрцитивности пленки, и длительностью порядка 0,5-2,0 мкс и по характеру зависимости магнитооптического сигнала от скорости нарастания пилообразного им-. пульса магнитного поля смещения судят; о величине коэрцитивной силы пленки.

1539839

Если на ЦИД-содержащую пленку действовать периодической последовательностью импульсов однородного магнитного ноля Н, направленного вдоль оси легкого намагничивания образца, то по известной методике можно построить зависимость смещения ДГ лабиринтной доменной структуры X от амплитуды импульсного магнитного поля Н (фиг.1).

К к видно иэ графика, зависимость

Х Н) имеет два участка, наклон котор отличается почти на порядок. При э ом точка излома на зависимости

Х Н) однозначно связана с полем коэр- 15 цитивности. !

Чтобы убедиться в этом, достаточн обратиться к зависимости скорости д ижения ДГ от магнитного поля V(H) построенной для той же самой пленки (иг. 2).

Из зависимости Ч(Н) видно, что при з ачении поля, соответствующем излому н зависимости Х(Н}, скорость ДГ приобретает ненулевое значение А так как скорость плоской ДГ Vy(H-Н ), где p - -подвижность доменной стенки, тф именно это значение поля и являетсф полем коэрцитивности. Заметим, что онределенная выше коэрцитивность опре-30 дфляет поверхностную коэрцитивность

Н . При этом значении поля ДГ смещается необратимьм образом как целое.

В свою очередь, первый (пологий) линейный участок зависимости Х(Н) на фиг. 1 соответствует обратимой дефор- мации ДГ, закрепленной на поверхностй пленки. Экстраполяция этого участк в область х -2 0 дает значение объемной коэрцитивной силы Н сч 40

Таким образом, при должном выборе скорости изменения поля смещения доменные стенки в пленках феррит-граната должны последовательно проходить оба режима движения: обратимый и не- 45 обратимый. При достижении полем смещания величины объемной коэрцитивности Н,„ ДГ только деформируется в объеме пленки, а при достижении полем сме-. щЕния значений Н ДГ начинает дви" гаться как целое.

Обратимся к форме магнитооптического сигнала, отражающего реальный характер смецения ДГ во времени под действием пилообразного импульса од« нородного магнитного поля смещения

Из фиг. 3 видно, при достижении по- лЕм смещения значения объемной коэрцитивности Н,„ появляется магнитооптический сигнал, обусловленный упругим деформированием ДГ, закрепленных на поверхности пленки. С дальнейшим ростом поля смецения процесс обратимого движения ДГ продолжается до тех пор, пока величина поля смецения не достигнет значения поверхностной коэрцитивности Н . И только тогда

ДГ срываются с точки закрепления и начинается процесс их необратимого смещения.

Установка для реализации способа на базе поляризационного микроскопа

ИИИ-7 (фиг. 4) содержит ртутную лампу 1, тепловой фильтр 2 (кювету с глицерином), устраняюцнй нагрев образца, конденсатор 3, зеркало 4, введенное для изменения направления лучей света от ртутной лампы в оптическую схему микроскопа, поляризатор 5, фокусирующую линзу 6, исследуемый образец 7, объектив 8, анализатор 9 и фотоэлектронный умножитель 10 (типа ФЭУ118), который эапитан от стабилизированного источника 11 напряжений (типа

БЛ БНВ 3-09). Электрический сигнал с нагрузки ФЭУ (R 50 Ом) подается на вход стробоскопического осциллографа

12 (типа С7-12), аналоговый сигнал с которого после отработки в блоке 13 подавления дрейфа и шума подается на координату Y двухкоординатного самописца 14 (типа ЛКД-04). Установка содержит также стабилизатор 15 тока (типа ТЭС-13), измеритель 16 тока (типа

В7-21), блок 17 питания (типа П-133).

Импульсное магнитное поле, направленное вдоль оси легкого намагничивания образца и вызываюцее движение доменных границ, создается десятивитковой катушкой при протекании по ней пилообразных импульсов тока, формируемых генератором 18. Время нарастания (порядка 0,5-2 мкс} выбирают экспериментально, а амплитуду импульсовзаведомо больше типичных значений поля коэрцитивности в пленках. Импульсы синхронизации генератора 18 с частотой следования Р используются для запуска блока 13 подавления дрейфа и шума. Контроль амплитуды импульсов тока в катушке возбуждения осуществляют осциллографом 19 (типа С1-76).

Калибровку импульсного магнитного поля осуществляют с номоцью магнитного поля смецения, создаваемого двумя концентрическими катушками Гельмголь1539839 6

Формула изобр ет ения

5 ца 20 с константой напряженности

460 3/A.

В экспериментах на самописце записывали магнитооптический сигнал

1 (аналогичный изображенному на фиг.З),, который отображал реальный характер движения ДГ под действием пилообразного импульса поля смещения, изменяю° в щегося со скоростью Н = 4 ° 10 Э/с.

Поле коэрцитивности определяли по формулам Нсч Нс, и Нсэ Йс, где с и t соответствуют изломам íà временной зависимости фотоотклика А(с) на фиг. 3. 15 !

Образцами служили монокристаллические пленки феррит-гранатов следующих составов: (Y,Вз.) (Fe, Ga)< 0,, (Bi,Тш) (Fe, Са) О<., (Y,Yb,Cd,Bi) 20

3 (Fe,A1)s 0 a °

Экспериментальная проверка показала, что погрешность не превышает + 2%, поскольку основной вклад в ошибку вно-25 сит погрешность измерения времени с

Э при котором наступает излом переднего фронта магнитооптического. сигнала.

Способ определения коэрцитивной . силы монокристаллических пленок феррит-гранатов, основанный на воздействии на монокристаллическую пленку феррит-граната переменным магнитным полем с последующей регистрацией иагнитооптического сигнала, пропорционального смещению доменных границ, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности способа, воздействие на монокристаллическую пленку феррит-граната переменным магнитныи полем осуществляют периодической последовательностью пилообразных импульсов однородного магнитного поля смещения амплитудой, превышающей поле коэрцитивности пленки феррит-граната, и длительностью порядка 0,5-2,0 мкс и по харатеру зависимости магнитооптического сигнала от скорости нарастания пилообразного импульсного магнитного поля смещения судят о величине коэрцитивной силы ионокристаллической пленки феррит-граната.

1539839

Составитель Ю.Розенталь

Редактор И.Рыбченко Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши

Заказ 223 Тираж 477 Подписное

SI HHIIH Государственного комитета ао изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Уагород, ул. Гагарина, 101