Способ определения ориентации оси легкого намагничивания и поля анизотропии магнитных пленок

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ОСИ ЛЕГКОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ И ПОЛЯ АНИЗОТРОПИИ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК, включающий воздействие на магнитную пленку постоянным магнитным полем и вращение ее в этом поле, отличающийся тем что, с целью повышения точности измерения, на пленку дополнительно воздействуют переменным магнитным полем, перпендикулярным плоскости пленки, вращают пленку, находящуюся в контакте с пьезоэлектрическим преобразователем, в постоянном магнитном поле устанавливают пленку в положение, соответствующее максимуму напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, и по ориентации пленки относительно направления постоянного магнитного поля определяют ориентацию оси легкого намагничивания, увеличивают напряженность постоянного магнитного поля до величины, соответствующей § tt1нимyмy напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, и по величиш не полученного постоянного магнитного поля определяют поле анизотропии магнитной пленки. N9 СО ю О) ел

СОЮЗ СОНЕТСЧИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1023265

А (ю G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ .

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 338 I 5?9/18-21 (22) 19. 01. 82 (46) 15,06.83. Бюл. и 22 (72) Ф.В, Лисовский и B.И. Щеглов (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН .СССР (53) 621, 317, 44 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 862087) кл. G 01 В 33/12, 1981.

2. Лисовский Ф.В. Физика цилиндрических магнитных 4Ьменов. м., "Сов. радио", 1979, с. 146-148., (5" ) (57 ) СПОСОБ ОП РЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ОСИ ЛЕГКОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ И ПОЛя АНИЗОТРОПИИ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК, включающий воздействие на магнитную пленку постоянным магнитным полем и вращение ее в этом поле, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, на пленку дополнительно воздействуют переменным магнитным полем, перпендикулярным плоскости пленки, вращают пленку, находящуюся в контакте с пьезоэлектрическим преобразователем, в постоянном магнитном поле устанавливают пленку в положение, сОответствующее максимуму напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, и по ориентации пленки относительно направления постоянного магнитного поля определяют ориентацию оси легкого намагничивания, увеличивают напряженность постоянного магнитного поля до .величины, соответствующей минимуму напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, и по величине полученного постоянного магнитного поля определяют поле анизотропии магнитной пленки.

3265

1 102

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для определения ориентации оси легкого намагничивания и поля анизотропии магнитных пленок пластинок) ферритов-гранатов, ортоферритов и других материалов, имеющих од> -осную магнитную анизотропию, применяемых в вычислительной технике, интегральной оптике и технике СВЧ.

Известен спосоЬ определения ориентации оси легкого намагничивания и поля аниэотропии, основанный на получении спектра ферромагнитного резонанса фМР) при различных ориента". циях пленки и частотах СВЧ сигнала fl) .

Однако точность измерения его ограничена, Известен способ, основанный на магнитооптическом наблюдении зарождения доменной структуры пленки прй ее намагничивании постоянным полем и включающий помещение исследуемой пленки в постоянное магнитное поле и вращение ее в этом поле, причем постоянное магнитное поле ориентируют параллельно плоскости пленки, пленку уста»авливают таким образом, чтобы. ось ее вращения совпадала с номалью к поверхности пленки, освещают пленку поляризованным светом и с помощью анализатора и микроскопа наблюдают зарождение доменной структуры, вращают пленку вокруг оси, совпадающей с нормалью к плоскости пленки, подбирают ориентацию и напряженность магнитного поля таким образом, чтобы в момент зарождения доменная структура имела полосовой характер, снимают зависимости продольной и поперечной (относительно оси вращения пленки) компонент напряженности магнитного поля, соответствующих моменту образования домен" ной структуры от угла поворота плен" г ки, представляют полученную зависимость в виде рядов Фурье и опреде,ляют константы и ориентацию осей анизотропии по коэффициентам полученного разложения $2) .

Однако точность измерения его недостаточна, что обусловлено пределом оптического разрешения.

Целью изобретения является повышение точности измерения при определении параметров пленок с суЬмикронными доменами.

Эта цель достигается тем, что согласно способу, влкючающему воздействие на магнитную пленку постоянным магнитным полем и вращение ее в этом поле, на пленку дополнительно воздействуют переменным магнитным полем, перпендикулярным плоскости пленки, и вращают пленку, находящуюся в контакте с пьезоэлектрическим

10 преобразователем, в постоянном магнитном попе> устанавливают пленку в положение, соответствующее максимуму напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, и по ориентации

1 пленки относительно направления постоянного магнитного поля определяют ориентацию оси легкого намагничивания, увеличивают напряженность постоянного магнитного поля до велищ чины, соответствующей минимуму напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, и по величине полученного постоянного магнитного поля определяют поле анизотропии магнитной плен25 ки °

На фиг. 1 представлена схема расположения магнитной пленки пьезоэлектрического преобразователя и магнитных полей; на фиг. 2 - зависимость напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе от угла поворота пленки; на фиг. 3 .- зависимость на" пряжения на пьезоэлектрическом преоб" разователе от величины постоянного магнитного поля.

Способ реализуется следующим об" разом.

На исследуемую магнитную пленку

1 1фиг. 1) воздействуют постоянным магнитным полем Н и переменным маг"

> нитным полем h, перпендикулярным плоскост и плен ки 1. В меха ни чес кий контакт с исследуемой пленкой 1 при- водят пьезоэлектрический преобразователь 2. Затем осуществляют вращение пленки вокруг осей „ и 4 в постоянном магнитном поле К вместе с пьезоэлектрическим преобразователем 2 и переменным магнитным полем h. Сначала пленку 1 вращают вокруг оси 3, перпендикулярной направлению постоянного магнитного поля 1 . и лежащей в, плоскости пленки 1. При этом в процессе вращения снимают зависи" мость напряжения на пьезоэлектричес- > ком преобразователе 2 от угла у поворота пленки (фиг. 2). Резко выраженные максимумы при углах (, и ( соответствуют области существования

Ilpru C На

Физ.д

Составитель А. Руськов

Редактор Т. Веселова Техред М.Кошт ра Корректор В. Гирняк

Заказ 205 30 Тираж 10 П одпи оное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 3 1 . доменной структуры при намагничива-нии пленки вблизи перпендикуляра к оси легкого намагничивания (Q>-g

=180 ). При этом постоянное магнйтное поле должно быть меньше поля

: анизотропии пленки Н . Максимумы на кривой U(g) при(p обусловлены резким усилением магнитоупругой свя" зи при наличии в пленке доменной структуры, по сравнению с остальной областью углов с, где домены отсут-. ствуют. Устанавливают пленку 1 по углу (в положение, соответствующее наиболее выраженному максимуму зависимости U((p) (например, при(,= ф<).

Вращают пленку вокруг оси 4 в пределах полного оборота до достижения максимальной амплитуды напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе 2. При этом ориентация оси легко.го намагничивания пленки определяет023265 4 ся по направлению перпендикуляра к плоскости пленки 1 относительно направления постоянного магнитного поля Н (фиг. 1). После этого, не ме" няя ориентации пленки, повышают величину постоянного магнитного поля до получения минимального напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, равного его значению в отсутст.- вие постоянного магнитного поля, что соответствует уничтожению -доменов (Н=Нс, на фиг. 3). Поле анизотропии равно полученному значению постоянного магнитного поля Н,д (Фиг. 3).

Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения параметров магнитных пленок с субмикронными доменами (размер доменов менее 0,9 мкм), а также значительно сократить время измерения.