Способ контроля параметров магнитных пленок

 

Изобретение относится для контроля однородности магнитных параметров магнитных пленок (МП), пластинок , ферритов-гранатов, ортоферритов и других материалов, имеющих одноосную магнитную анизотропию и применяемых в электронике и технике СВЧ; Цель изобретения - расширение циональных возможностей,- достигается путем обеспечения контроля однородности МП по толщине. Согласно cn d- собу исследуемую МП приводят в механический контакт с пьезоэлектрическим преобразователем (ПП), воздействуют на нее переменным магнитным полем, перпендикулярным плоскости МП, и по стоянным магнитным полем СПМП).. В . каждом из установленных положений напряженность ПМП изменяют от нуля до определенной величины, измеряют величину этой напряженности и по зависимости значений напряженности ПМП от угла поворота МП судят об однородности параметров по толщине МП. Реализация способа поясняется на схеме расположения МП, где показаны исследуемая МП 1, ПП 2, ось 3 вращения фиксируемый угол Ср поворота , П - вектор ПМП, h - вектор переменного магнитного лоля, вектор п - нормаль к плоскости пленки. 3 нл. I СП ч ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„12575Î5

А1 (50 4 G 01 И 27/7, э:4J5, .

I .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3748472/24-21 (22) 05,06.84 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (72) Ф.В.Лисовский и В.И.Щеглов (53) 621 317.44(088.8) (56 ) Аваева И. Г., Кравченко В. Б., Лисовский Ф.В., Мансветова Е. Г., Шаповалов B,È. Структурная стратификация эпитаксиальных пленок ферритов-гранатов. Препринт Р 3 (226 ), ИРЭ AH СССР, M., 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1023265, кл. G 01 R 33/12, 1982. (54 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК (57) Изобретение относится для контроля однородности магнитных парамет ров магнитных пленок (МП ), пластинок, ферритов-гранатов, ортоферритов и других материалов, имеющих одноосную магнитную анизотропию и применяемых в электронике и технике СВЧ.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей - достигается путем обеспечения контроля однородности KI no толщине. Согласно способу исследуемую МП приводят в механический контакт с пьезоэлектрическим преобразователем (ПП ), воздействуют на нее переменным магнитным полем, перпендикулярным плоскости MII, и постоянным магнитным полем (ПМП )., В

1 каждом из установленных положений напряженность ПМП изменяют от нуля до определенной величины, измеряют величину этой напряженности и по зависимости значений напряженности

IIMII от угла поворота МП судят об однородности параметров по толщине

МП. Реализация способа поясняется на схеме расположения МП, где показаны исследуемая МП 1, ПП 2, ось 3 вращения фиксируемый угол (поворота, Н вЂ” вектор ПМП, h — вектор переменного магнитного поля, вектор

41

n — - нормаль к плоскости пленки. 3 ил.

40

1 1257

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля однородности магнитных параметров (анизотропии и намагниченности ) магнитных пленок (пластинок ) ферритов-гранатов, ортоферритов и других материалов, имеющих одноосную магнитную анизотропию, применяемых в вычислительной технике, интегральной оптике и технике СВЧ. Контроль одно- 10 родности параметров по толщине магнитных пленок позволяет на начальной стадии изготовления устройства произвести отбраковку или сортировку пленок в соответствии с заданной степенью или характером неоднородности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля однородности . магнитных пленок по толщине. 20

На ф.-п . 1 представлена схема расположения магнитной пленки, пьезоэлектрического преобразователя и магнитных полей; на фиг. 2 — зависи- 25 мость напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе от величины постояппого магнитного поля; на фиг. 3 различные виды зависимости напряженности постоянного магнитного поля, соответствующего минимуму напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, от угла поворота пленки.

Способ реализуется следующим образом.

На исследуемую магнитную пленку

1 (фиг. 1 ) воздействуют однородным (в пределах исследуемого участка ) постоянным магнитным полем Н и однородным (в тех же пределах ) переменУ ным магнитным полем h перпендикуЭ лярным плоскости пленки 1 (n — нормаль к плоскости пленки ). В механический контакт с исследуемой пленкой 1 приводят пьезоэлектрический преобразователь 2. Затем устанавливают пленку 1 с пьезоэлектрическим преобразователем 2 в ряд последовательных различных положений, фиксированных по углу поворота rg в пределах

50 полного оборота вокруг оси 3, перпендикулярной направлению постоянного магйитного поля. Перед началом поворота (и установки в ряд фиксированных положений ) пленки вокруг оси 3 плоскость пленки должна быть совме55 щена с этой осью и далее в процессе всего измерения такое совмещение должно сохраняться. В каждом из назван505 2 ных выше фиксированных положений пленки (по углу поворота вокруг оси

3 ) изменяют напряженность постоянного магнитного поля от нуля до величины, соответствующей минимуму напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе 2,и измеряют величину этой напря>кенности. В процессе изменения постоянного поля зависимость напря>кения на пьезоэлектрическом преобразователе U от поля H имеет вид, подобный показанному на фиг ° 2. Такой характер кривой обусловлен усилением магнитоупругой связи в малых полях благодаря наличию доменной структуры в пленке. Иинимум обсуждаемой зависимости соответствует полю исчезновения доменов (Н ). В неоднородпь>х по толщине пленках зависимость U (Н) иногда имеет несколько максимумов и минимумов (пунктир на фиг. 2 ), что соответствует различным слоям пленки. В этом случае достаточно зафиксировать тот из минимумов кривой U (Н),который соответствует минимальному полю II. Иногда вместо минимума на кривой U (Н) после резкого спада наблюдается выход на плоский горизонтальный участок. В этом случае в качестве Н следует измерить поле, соответствующее резкому переходу от спада на плоский участок. ПоЛученные таким образом значения поля Н для различных углов (g установки пленки относительно оси 3 (фиг. 1 ) используют для построения зависимости напряженности постоянного магнитного поля, соответствующего минимуму напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, от угла поворота пленки 1 вокруг оси 3 — H ((p), частные виды которой показаны на фиг. 3. Общий вид кривой

H8(tp) для полного оборота пленки вокруг оси 3 показан на фиг. За. Такой вид кривой отражает область существования доменной структуры в пленке (наличие которой усиливает магнитоупругую связь ) ° Резко выраженные максимумы в окрестности углов 0> и (у

О

i (где <р, — 4 = 180 ) соответствуют области существования доменной структуры при намагничивании пленки вблизи перпендикуляра к оси легкого намагничивания (при этом поле Н соответствует полю анизотропии пленки в целом или какого-либо ее слоя) . Установка пленки в фиксированные положения по углу 0> в каждом из которых з 1257 измеряется поле И, должна производиться с таким шагом по углу q поворота вокруг оси 3, чтобы зафиксировать структуру подъемов вблизи экстремумов кривой Н () (фиг. За }. 5

Для повышения достоверности изме" рений можно несколько раз изменить начало отсчета угла у относительно оси 3 (задание которого ничем не ограничено ) и повторить снятие кривой 0

Н (). При этом структура подъемов в каждом измерении должна сохраняться (хотя значения углов ц, и.Ц меняются, но всегда у, -(= 180 ). Если при таком изменении начала отсче- f5 ! та угла структура подъемов меняется, следует уменьшить шаг установки угла и повторить измерения до сохранения структуры подъемов. Далее, после того, как зависимость Н (с ) Zp измерена, по характеру подъемов в окрестности углов Ч, и с судят об однородности параметров по толщине пленки. На фиг. 3 о показан вид подъема вблизи экстремума для 25 однородной пленки. Подъем имеет характерный колоколообразный вид с единственным максимумом и симметричным спадом по обе стороны от него.

На фиг. 3 5 показан типичный пример зависимости для пленки, имеющей три сильно отличных друг от друга слоя, каждый из которых однороден. В каждом отдельном слое зависимость H>(

35 на фиг. 3 6 (фиг. 33 пунктир ).Одна505 4 ко благодаря взаимодействию намагниченности отдельных слоев, происходит сложное наложение трех отдельных кривых дающее картину с несколькими мак) симумами и минимумами. Такой характер кривой Н ((p) говорит о неоднорода ности параметров по толщине пленки.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ контроля параметров магнитных пленок, включающий воздействие на пленку постоянным MBFHHTHblM полем и переменным магнитным полем, перпендикулярным плоскости пленки, вращение пленки вокруг оси, перпендикулярной постоянному магнитному полю и лежащей в плоскости пленки, измерение напряжения на пьезодатчике, механически контактирующем с пленкой, измерение напряженности постоянного магнитного поля, соответствующего минимуму напряжения на пьезодатчике, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возt можностей, снимают .зависимость напряженности постоянного магнитного по-. ля, соответствующей минимуму напряжения на пьезодатчике, от угла пово, рота пленки вокруг ее оси вращения и по полученной зависимости судят об однородности параметров по толщине пленки, причем. плавный колоколообразный характер экстремумов соответствует однородной пленке, а ступенчатый характер зависимости соответствует неоднородной пленке.

Составитель В.Трехов

Редактор А.Долинич Техред Л.Олейник Корректор Е.Рошко

Заказ 4910!41 Тираж 7 78 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

По делам .изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4