Способ измерения коэрцитивности тон-ких магнитных пленок и устройство дляего осуществления

 

етфбФФ ам и я тЕ@уентме- тек м кчесей

Фтебаитзтама МВА

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >7969!3

Союз Советских

Социалисткческмх

Республик (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено25.09.78 (21) 2666645/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.81. Бюллетень М 2

Дата опублнковання описания 18.01.81 (5! )М. Кл.

5 11 С 11/14

Гооудерстооииый комитет (53) УДК 681.327..66(088.8) II0 делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Темерти, М. В. Петров и В. И. Курочкин (73) Заявитель

Специальное конструкторско-технологическое бюро Физикотехнического института AH Украинской ССР (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРБИТИВНОСТИ ТОНКИХ

МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК И УСТРОЙСТВО ЙЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ!

Изобретение относится к области вы числительной техники и может быть использовано при построении запоминающих устройств на тонких магнитных пленках (ТМП).

Известен способ измерения коэрцитивности ТМП, основанный на образовании в TMIl границы, разделяющей области с антипараллельной намагниченностью. При движении относительно ТМП этой грани.цы в результате взаимодействия ее с деI0 фектами появляются искажения формы границы, величина которых пропорциональна дефектам Pl).

Однако этим способом определяют ко15 эрцитивность дефектов и характеристическую длину только тех материалов, в которых возможно образование плоской границы при градиенте поля, не превышаю щем 10 э/см, что ограничивает область

:применения этого способа.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ измерения коэрцитивности ТМП, 2 основанный на перемещении ТМП относи тельно неподвижных датчика положения., домена и,токопроводящей петли (23.

Недостатком способа является необходимость визуального наблюдения границы раздела или деформации контрольного домена и непосредственного измерения ,геометрических размеров, изменений фор-. мы под влиянием дефектов, à также необходимость последующего расчета коэрцитивности каждого дефекта, что приводит, при большом их количестве, к достаточно, трудоемким вычислениям. Кроме того, . данный способ не обеспечивает непосред. ственного измерения коэрцитивности материалов и дефектов.

Цель изобретения - повышение точности измерения коэрцитивности ТМП.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения коэрцитивности

ТМП возвращают домен в исходное положение изменением величины тока в токопроводящей петле и поддерживают магнитное поле смещения, которое соответствует

5 !

3 79 неизменным диаметру домена и его положению под токопроводящей петлей.

Известно, что положение 11Mll в ТМП может измениться в результате воздействия на него силы, обусловленной градиентом внешнего магнитного поля. Точно так же ЦМИ смещается под действием градиентов толщины ТМП, намагниченности насыщения, плотности энергии доменной границы, температуры. Если градиент одного из упомянутых параметров направлен в одну точку, то домен сместится в эту точку устойчивого положения, которая оказывается для него ловушкой. Изменяя градиент параметра, например, внешнего магнитного поля или температуры, можно управлять глубиной ловушки движению UMBEL препятствует коэрцитивность ТМП, для уравновешивания которой необходим . пропорциональный ей градиент параметра. Следовательно, при перемещении ТМП относительно ловушки под действием коэрцитивности материала

ЦМЛ вместе с ТМП сместится, пытаясь покинуть ловушку. Если после этого вернуть домен на прежнее место изменением градиента, то величина последнего непосредственно определяет коэрцитивность.

Таким образом, кривая градиента параметра, удерживающего UMQ в ловушке при перемещении ТМП, записанная в функции пути перемещения, однозначно характеризует коэрцитивность материала по этой координате.

Предложенный способ может быть реализован с помощью устройства, содержащего датчик положения домена, токопроводящую петлю, подключенную к одному выходу источника тока, и блок формирования магнитного поля смещения, причем выход датчика положения домена подключен к управляющему входу источника тоKB

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, позволяющего осуществить предложенный способ измерения ко-» эрцитивности ТМП.

Предложенное устройство содержит поляризационный MRKpocKQB н& котором ус тановлено координатное устройство 1 с закрепленной на нем ТМП 2. В ноле зрения микроскопа неподвижно расположена токопроводящая петля 3, подключенная к однопу выходу источника 4 тока, составляя;, вместе с ним ловушкообразующее устройство. Петля 3 выполнена иэ проводника и размещена вплотную к по,верхности ТМП. Неподвижно относительно микроскопа расположен блок 5 формирования магнитного поля смещения, служащий для создания поля смещения. Оптическая система микроскопа включает осветитель

G, поляризатор 7, конденсатор 8, обьектив 9, анализатор 10 и окуляр 11. На микроскопе установлен фотоприемник 12, выполняющий функцию датчика положения домена. Выход датчика 12 положения

ЦМЙ соединен" с управляющим входом источника 4 тока. другой выход источника 4 тока через усилитель 13 подключен к блоку 5 формирования магнитного поля сме щения.

Устройство работает следующим образом.

В поле зрения микроскопа внутри токопроводящей петли 3 в ТМП 2 помещен

UMQ, позиция которого установлена такой, что на выходе датчика 12 положения отсутствует сигнал и по этой причине отсутствует ток в петле 3. БМЙ неподвижен благодаря коэрцитивности материала. При перемещении ТМЙ 2 относи тельно петли 3 ЦМЙ, находящийся под действием коэрцитивности материала без уравновешивающего противоздействия, на- .. чнет смещаться. Некоторое его смещение относительно первоначальной позиции (статическая ошибка) вызовет изменение сигнала на выходе датчика 12 положения, что приведет к появлению тока в петле 3. Б дальнейшем будет поддерживаться равновесное состояние, при котором домен удерживается внутри петли 3 создаваемым ею градиентом магнитного поля. В процессе перемещения ТМП UMQ попадает,в области с большей или меньшей коэрцитивностью, что вызывает изменение статической ошибки в позиции домена, тока в петле и градиента поля в ловушке.

Поскольку градиент ловушки, удерживая домен, уравновешивает коэрцитивность ТМП, под действием которой домен изменяет свою позицию и вызывает появление статической ошибки, то градиент ловушки равен коэрцитивности материала с точностью до этой статической ошибки.

С другой стороны, градиент ловушки при неизменных размерах петли однозначно связан с током петли и этот ток также пропорционален коэрцитивности материала.

Следовательно измерением или регистрацией тока в петле достигается измерение коэрцитивности ТМП в замкнутой системе предложенного устройства. Сканируя всю поверхность ТМП, можно автоматически записывать величину коэрцитивнос1$

Формула изобретения

1., 1Щ ТРипь. Hagn.,+.НАС -5, 1970, ¹ 3, р. 497. ти и находить дефекты как локальное пре-. вышение определенного условного уровни.

В результате использования предложенного способа измерения коэрцитивности ТМП и устройства для его осуществления повышается точность измерения коэрцитивности ТМП и коэрцитивности магнитных дефектов за счет непосредственного их измерения; обеспечиваетса возможность повышения производительности в измерениях дефективности путем создания автоматизированного устройства измерения.

1. Способ измерения коэрцитивности тонких магнитных пленок, основанный на перемещении тонкой магнитной пленки относительно неподвижных датчика положения домена и токопроводящей петли, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения коэр цитивности тонких магнйтных пленок, возвращают домен в исходное положение изменением величины тока в токопроводящей петле и поддерживают магнитное поле смещения, которое соответствует неизменным диаметру домена и его положению под токопроводящей петлей.

2. Устройство для осуществления способа измерения коэрцитивности тонких магнитных пленок по п. 1, содержащее датчик положения домена, токопроводащую петлю, подключенную к одному выходу источника тока, и блок формирования магнитного пола смещения, подключенный к другому выходу источника тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, выход датчика положения домена подключен куправляющему входу источника тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.моиг.АррВ.QhpS .. 42. 1971, ¹ 3. р. 1274 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 9779/70

Тираж 6 58 Подписное

Фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4