Способ дефектоскопии ферромагнитныхкристаллов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ц 828039

Союз Соеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.78 (21) 2712182/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) M. Кл.з

G 01N 22/02

Государстеенный комитет ссср по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. В. Вашковский и В. И. Зубков

Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (54) СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИ И ФЕРРОМАГНИТНЫХ

КРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен способ дефектоскопии ферромагнитных кристаллов, включающий воздействие на исследуемый ферромагнитный кристалл постоянным магнитным и параллельным ему сверхвысокочастотным полями (1).

Однако известный способ не обеспечивает высокую точность измерений. 10

Цель изобретений — повышение точности измерений.

Для этого в способе дефектоскопии ферромагнитных кристаллов, включающем воздействие на исследуемый ферромагнитный 15 кристалл постоянным магнитным и параллельным ему сверхвысокочастотным полями, исследуемый ферромагнитный кристалл ориентируют одной из его кристаллографических осей параллельно направлению по- 20 стоянного магнитного поля, возбуждают в ферромагнитном кристалле наинизшую для указанной кристаллографической оси моду коллективных колебаний спиновых волн, распространяющихся перпендикулярно этой 25 оси, и по ширине спектра указанной моды определяют дефектность кристалла.

Сущность способа заключается в следующем. ЗО

Установлено, что при определенных значениях величины постоянного магнитного поля и мощности параллельного ему СВЧ-поля, воздействующих на образец ферромагнитного кристалла, одна из кристаллографических осей которого ориентирована параллельно направлению постоянного магнитного поля, в образце возбуждается одна, наинизшая для этой оси мода коллективных колебаний спиновых волн, распространяющихся в кристалле перпендикулярно указанной оси (для оси (Ш) это нулевая мода, для оси (100) — минус вторая мода и т. д.).

Данный способ основан на том, что величины постоянного магнитного и СВЧ-полей для заданной ориентации ферромагнитного кристалла выбирают в интервале значений, обеспечивающих возбуждение в ферромагнитном кристалле одной моды коллективных колебаний спиновых волн.

Экспериментально установлено, что лишь при возбуждении в ферромагнитном кристалле одной моды коллективных колебаний спиновых волн ширина спектра коллективных колебаний, излучаемых ферромагнитным кристаллом, обратно пропорциональна ширине резонансной линии спиновых волн ЛН„ и, следовательно, степени дефектности ферромагнитного кристалла.

828039

3

На чертеже приведены экспериментально полученные зависимости ширины спектра

Af одной моды коллективных колебаний от полуш ирины резонансной линии спиновых волн ЛН„. для сферических образцов (4=

=1,5 мм) из монокристаллов Y FeqOiq (точки а, b, с, d) и Y Feq-GaOiq, где О( (х(0,5 (точки а, b, с, dÃ, е ), у которых намагниченность насыщения меняется от

1450 до 1750 Гс.

Для Y FeqO q основной тип дефектов— включения, дефектность ферромагнитных кристаллов уменьшалась от а к d; для

У3Ре -,.GaxO основной тип дефектов примеси и включения, дефектность ферромагнитных кристаллов уменьшалась от а к е . Оба кристалла были ориентированы так, что их кристаллографические оси (III) были параллельны направлению постоянного магнитного поля. Величина Н постоянного магнитного поля устанавливалась равной 0,95 от значения верхней границы области неустойчивости нулевой моды коллективных колебаний спиновых волн, величина P мощности СВЧ-поля устанавливалась на 5 дБ выше порога параметрического возбуждения спиновых волн в ферромагнитном кристалле. При этом во всех случаях величины Н находились в пределах 1300 — 1800 эрстед, а величины Р— в пределах 0,2 — 1 мвт. Видно, что все экспериментальные точки кучно ложатся на некоторую кривую и ширина спектра Af низкочастотных колебаний обратно пропорциональна ширине резонансной линии спиновых волн 2ХН„и характеризует ее, а следовательно, и дефектность кристалла. На основе полученных зависимостей можно сделать вывод, что в монокристалле а YqFeqO> значительно больше дефектов, чем в монокристалле d того же состава, что монокристаллы c YqFeqO и d Y Feq- Ga,,О обладают приблизительно одним и тем же количеством дефектов и т, п.

Эти же монокристаллы исследовались при воздействии постоянным магнитным и

СВЧ-полями, величины которых соответствовали областям возбуждения смеси мод коллективных колебаний спиновых волн, снималась зависимость, аналогичная приведенной на чертеже. При этом точки d — а и е — а не легли на одну. кривую: при заданной hf разброс по ЛН составил 0,2 Э (близко оказались точки а, с, d, е ). Это подтверждает, что точность определения дефектности ферромагнитного кристалла существенно повышается при измерении на наинизшей моде коллективных колебаний

1О

35 спиновых волн. Следует отметить, что наибольшая чувствительность предложенного способа достигается прн ориентации кристаллографической оси (I I I ) исследуемого ферромагнитного образца, параллельно направлению постоянного магнитного поля, так как при этом интенсивность возбуждаемых в ферромагнитном образце коллективных колебаний в 10 раз выше, чем при ориентации оси (110) вдоль этого поля и в 100 раз выше, чем при ориентации оси (100) вдоль поля Н., Таким образом, предложенный способ, по сравнению с известными, обладает более высокой точностью (так как при указанных ориентациях образца и выборе величин полей ширина спектра Af низкочастотных колебаний, излучаемых кристаллом, однозначно связана со степенью дефектности); делает возможным сравнение между собой образцов с различной намагниченностью насыщения (так как при выборе величин Н и P в предложенном способе учитывается значение намагниченности насыщения исследуемого образца); обладает более высокой чувствительностью (как за счет указанной ориентации образца, так и за счет выбора значений Н и P).

Дополнительным достоинством описываемого способа является то, что для его осуществления требуется значительно меньшая мощность СВЧ поля, при которой практически не наблюдается разогрева исследуемого ферромагнитного кристалла.

Формула изобретения

Способ дефектоскопии ферромагнитных кристаллов, включающий воздействие на исследуемый ферромагнитный кристалл постоянным магнитным и параллельным ему сверхвысокочастотным полями, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, исследуемый ферромагнитный кристалл ориентируют одной из его кристаллографических осей параллельно направлению постоянного магнитного поля, возбуждают в ферромагнитном кристалле наинизшую для указанной кристаллографической оси моду коллективных колебаний спиновых волн, распространяющихся перпендикулярно этой оси, и по ширине спектра указанной моды определяют дефектность .кристалла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 360601, кл. G OIN 27/78, 1970.

828039 аг о gs Ю

Составитель А. Кузнецов

Редактор И. Гохфельд Техред А. Камышникова Корректоры: О. Силуянова н В. Нам

Заказ 727/11 Изд. № 302 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2