Устройство для измерения напряженности поля анизотропии тонких магнитных пленок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ 4."ВИДЕТЕЛЬСТЙУ

Союз Советснии

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. сви 1-ву (22) Заявлено 2604.78 (21) 2609444 j18-21 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 070780 Бюллетень М 25

6 01 R 33/12

Государственный комитет

СССР нв делам изобретений и открытий (5З) УД) б21.317. .44 (088.8) Дата опубликования описания 070780 (72) Авторы изобретения

В.П. Мельников и И. В. Смаль

Институт электроники АН Белорусской ССР (71) Заявитель

/ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

ПОЛЯ АНИЗОТРЬПИИ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к измеритель- фильтр, усилитель суммарной частоты ной технике и может быть использова- и регистрирукщий прибор (21 но в радиотехнике, радиоэлектройике, для определейия величины напряженвычислительной технике при исследова-5 ности поля анивотропии тонких магнитнии тонких ферромагнитных пленок. ных пленок с помощью указанного устИзвестны устройства для измерения ройства пленку перемагничивают полем параметров тонких магнитных пленок ин- высокочастотного тока и измеряют ведукционным методом, содержащие высоко- личину внешнего калиброванного стачастотный генератор, датчик потока 1О тистического поля,, необходимого для переключения пленки и регистрирующий поворота вектора намагниченности плен прибор (1). ки на 90Р, что приводит к усложнению, Однако они не обеспечивают возмож- процесса измерения и снижению точносность измерения величины напряженнос- ти из-за необходимости вести измерети поля анизотропии тонких"магнИтййх"- "=йия "йо "фазе выходного сигнала. пленок в локальной области. 15

Известно также устройство для измерения параметров тонких магнитных пленок, содержащее блок перемагничива-20 яия магнитной пленки, выполненный в виде двух взаимно перпендикулярных проводников, каждый из которых через согласующее устройство подключен к выходу соответствующего генератора d5 тоКа высокой частоты.

Причем один из проводников блока перемагничивания является датчиком потока переключения пленки и к нему последовательно подключены полосовой 3() Точность измерения снижается так-. же из-за того, что при повороте вектора намагниченности пленки на 90 нарушается магнитная структура пленки. Кроме того, в этом устройстве необходимо использование двух высокочастотных генераторов с различной частотой возбуждения и возникает трудность согласования выходного сопротивления высокочастотного генератора с низким сопротивлением проводника блока возбуждения.

° °

Цель изобретения - повышение точности

746362

Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что уст: ройство для измерения напряженности поля анизатропии тонких магнитных пленок, содержащее блок перемагничивания пленки с датчиком потока переключения пленки, п<щключенные к его выходу последовательно соединенные избирательный усилитель и детектор, а также регистрирующий прибор, снабжено внешним перемагничивающим блоком, I подключенными к нему последовательно соеднне иными генератором прямоугольных импульсов, интегрирующим блоком и вычислительным блокам, а также паследовательно соединенными блоком переключения и эапоминакщим элементом, 15 причем выход детектора связан со ixo;- дом блока переключения, второй вход которого подключен ко входу интегрирукщего блока, а выход запоминающего элемента — ко второму входу вычисли- 2О тельного блока.

На чертеже изображена Функц«ио«нальная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 перемагничивания пленки, выполненный в виде проводника 2, подключенного к выходу генератора 3 тока звуковой частоты, датчика 4 потока переключения пленки, к выходу которого последовательно подключены избирательный усилитель 5, детектор б, блок 7 переклю- ЗО .чения, запоминакщий элемент 8, вычислительный блок 9 и регистрирующий при бор 10.

Внешнее перемагничивающее устройст,— во 11, например катушки Гельмгольца, З5 подключено к выходу генератора 12 прямоугольных импульсов, связанного также со вторым входом блока 7 переключения и через интегрирующий блок 13 с вычислительным блоком 9. @)

Работает устройство следукщим образом.

Тонкую ферромагнитную пленку 14 перемагничивают полем проводника 2 с током от звукового генератора 3. Величи-45

"йу- тока звукового генератора выбирают такай, чтобы магнитное поле, создаваемое этим током, было достаточно для ,поворота вектора намагниченности на угол до ЗОО . Сигнал потока переключе- 5п ния с выхода датчика 4 поступает в избирательный усилитель 5 и детектор б, с выхода которого снимается йостоянное напряжение, пропорциональное амплитуде второй гармойики сйгнала потока переключения пленки.

Общее перемагничивание пленки осуществляется посредством внешнего пе-ремагничивающего устройства 11 -- колец Гельмгольца, которые- эапитыва - ются токовым сигналом прямоугольной d0 формы от генератора 12 прямоугольных ймйульсов. Блок 7 переключения, управ-, ляемый импульсами генератора 12, направляет сигнал с выхода детектора б на соответствующую ячейку запомина- $5

1 ющего элемента 8. Причем одна иэ ячеек запоминакщего элемента 8 запоминает сигнал, соответствующий величине 2-й гармоники потока переключения тонкой магнитной пленки при отсутствии внешнего перемагничивающега поля, а другая ячейка - при наличии внешнего перемагничивающего поля. Укаэанные сигналы с выхода запоминакщего элемента 8 подают на вход вычислительного блока 9, куда также поступает с выхода генератора 12 прямоугояьных импульсов через интегрирующий блок

13 сигнал, пропорциональный величине внешнего магнитного поля. Величина напряженности поля анизотропии тонкой магнитной пленки определяется в вычислительном устройстве по формуле:

«u», И - Н > °вЂ”

I а где Н вЂ” величина напряженности

К поля анизотропии тонкой магнитной пленки;

H - величина внешнего перема.гничивающего поля;

U, — постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде второй гармоники сигнала потока переключения пленки при отсутствии внешнего перемагничивающего поля;

0 — постоянное напряжение, про-порциональное амплитуде второй гармоники сигнала потока переключения пленки при наличии внешнего перемагничивакщего поля.

Регистрирующий прибор служит для отображения полученного результата.

Таким образом, наличие в устройстве внешнего леремагничивающего устройства, подключенного к генератору прямоугольных импульсов, второй выход которого связан с блоком переключения и через интегрирующий блок с вычислительным блоком, а также подключение к выходу детектора последовательно соединенных блоков переключения, запоминакщего элемента, вычислительного блока и регистрирующего прибора дает .возможность автоматически измерить величину напряженности поля"анизатропии тонких магнитных пленок. При этом упрощается процесс измерения и повышается его точность, так как измерение производится на низких частотах, что упрощает согласование выходного сопротивления генератора с сопротивлением проводника блока возбуждения. Кроме того, в процессе измерейия не происходит разрушения магнитной структуры пленки, так как вектор намагниченности не поворачивается на угол больше 30О .

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности поля анизотропии тонких магнит746362

Составйтель Е. Данилина

Техред А. Куликовская Корректор М. Демчик

Редактор Н. Ахмедова

Заказ 3934/34 Тираж 1019 Под| исное

ЦНИИПИ Государственногб комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектйая, 4 ных, пленок, содержащее блок перемагни чнвания пленки с датчиком потока переключения пленки, подключенные к его . выходу последовательно соединенные избирательный усилитель и детектор, а также регистрирукщий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено внешним перемагничивающим блоком, подключеннымй к нему последовательно соединенными генератором прямоугольных импульсов, интегрирукщим блоком и вычислительным блоком, а также последовательно соединенными блоком переключения и запоминающим элементом, причем выход детектора связан со входом блока переключения, второй вход которого .подключен ко входу интегрирующего блока, а выход;запоминающего элемента — Ko второму входу вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание Dplf экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 304529, кл. О 01 R 33/12, 1970.

2. Патент США Р 3254298, кл. 324-34,197.