Способ измерения коэрцитивной силы ферромагнитных материалов

 

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности измерения . В образце 1, на которьпЧ воздействует магнитное поле источника 3 подмагничивающего поля и нама гничивающего блока 2, распространяется акустиг1еская волна, создаваемая ВЧ-генератором 7 и электроакустическим преобразователем 5. Магнитное поле за счет ьЕ-эффекта изменяет скорость акустической волны и изменяет ее фазу . Ч . Это изменение Ч 1 f а Фзза сигнала в отсутствие поля, пропорционально квадрату намагниченности образца 1. Снимая зависимость абсолютного изменения фазы упругой волны от напряженности магнитного поля, определяемой измерителем 4, при намагничивании до насыщения и дальнейшем размагничивании образца 1 по гистерезисной кривой f) можно измерить его коэрцитивную силу Н. 1 3. п. ф-ль, 2 ил. S s5 оо о:) оо PuZ.t

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 R 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTHA (21) 3849247/24-21 (22) 31. 01. 85 (46) 07. 02. 87. Бюл. у (71) Саратовский филиал Института радиотехники и электроники AII СССР (72) h .Ä.Çàéöåâ, В.Ю.Калинин и H.È.Синицин (53) 621.3 17.44(088.8) (56) Ермолов В.А., Алексеев А.Н., Бондаренко В.С. и Науменко Н.Ф.

Поверхностные магнитоупругие волны в монокристалле гематита. — Физика твердого тела, 1984, т. 26, вып. 8, с. 2445. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОЙ

СИЛЫ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МЛТЕРИЛЛОВ (57) Изобретение относится к магнитоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерения. В образце 1> на который воздействует магнитное поле источника 3 подмагничивающего поля и намагничивающего блока 2, распространяется акустическая волна, создаваемая

ВЧ-генератором 7 и электроакустическим преобразователем 5. Магнитное поле за счет пЕ-эффекта изменяет скорость акустической волны и изменяет ее фазу . f . Это изменение

Ч вЂ” Ч,, где М вЂ” фаза сигнала в отсутствие поля, пропорционально квадрату намагниченности образца 1.

Снимая зависимость абсолютного Hs менения фазы упругой волны от напряженности магнитного поля, определяемой измерителем 4, при намагничивании. до насыщения и дальнейшем размагничивании образца 1 по гистерезисной кривой (Н), можно измерить его коэрцитивную силу Н

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

128

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и предназначено для измерения коэрцитивной силы магнитных материалов, в частности тонких магнитных пленок как в разомкнутых, так и в замкнутых магнитных цепях.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения коэрцитивной силы магнитных материалов;на фиг. 2чувствительный элемент устройства для измерения, коэрцитивной силы тонких магнитных пленок.

Устройство содержит исследуемый образец 1, помещенный в намагничивающий блок 2 с источником 3 подмагничивающего тока. Напряженность магнитного поля контролируется измерителем 4. На краях исследуемого образца 1 расположены электроакустические преобразователи (ЭАП) 5 и 6 для возбуждения и приема упругих волн. Преобразователь 5 подключен к ВЧ-генератору 7 и к измерителю 8 разности фаз через аттенюатор 9.

Преобразователь 6 соединен с измерителем 8 разности фаз 8.

На исследуемый образец 1, состоящий из подложки 10 (фиг. 2) с напыленной на нее исследуемой пленкой 1 из магнитного материала, нанесены электроакустические преобразователи

5 и 6 для возбуждения поверхностных акустических волн, выполненные, в отличие от представленных на фиг. 1, встречно-штыревыми.

Способ осуществляется следующим образом.

Магнитное поле, создаваемое ис— точником 3 и намагничивающим блоком

2, воздействует на образец 1, в котором распространяется создаваемая

БЧ-генератором 7 и ЭАП 5 акустическая волна за счет ЬЕ-эффекта, приводя к изменению> скорости волны, а следовательно, и к измерению ее фазы, измеряемой измерителем 8 по сигналу с ЭАП. 6, и опоррому сигналу, поступающему через аттенюатор

9 с выхода ВЧ-генератора 7. Это изменение Ч вЂ” ч,, где ч — фаза сигнала в отсутствие. поля, оказывается пропорциональным квадрату намаг»иченности образца. Снимая зависимость абсолютного изменения фазы упругой волны от напряженности маг8638 2 нитного поля, определяемой измерителем 4 при намагничивании до насьш е— ния и дальнейшем размагничивании исследуемого образца по гистерезисной кривой Ч(Н), можно измерить его коэрцитивную силу Н

Очевидно, что равенство нулю абсолютного изменения фазы (ч — Ч ) акустической волны соответствует маг10 нитному состоянию образца, когда

I = 0; Н = Н,. В этом случае измеритель 4 показывает значение коэрцитивной силы Н образца 1. Аттенюатором.

9 выравнивают амплитуды задержанно15 го и опорного сигналов,что Необходимо для нормальной работы измерителя разности фаз, Для исследования тонких магнитных пленок 1, напыленных на подложку 10

20 (фиг. 2), целесообразнее использовать поверхностные акустические волны, распространяющиеся непосредственно в пленках, что дает возможность повЬ сить точность измерений коэрцитивной силы тонких магнитных пленок. В этом случае электроакустические преобразователи 5 и 6 выполнены встречно-штыревыми (фиг. 2).

Существующая фазоизмерительная аппа ратура позволяет измерить абсолютное

Ф изменение фазы упругой волны до 0,5

Экспериментально доказано, что такого изменения фазы, например, поверхностной акустической волны, рас35 пространяющейся на частоте 60 РГц в пленке железно-иттриевОго граната, выращенной на пластине галий-гадолиниевого граната с размерами 10 х з х 10 х 0,8 мм, можно достичь при

40 значении магнитного поля 8-10 Э.

Кроме того, из имеющихся в литературе данных для магнитных материалов, следует, 1то абсолютное изменение фазы 0,5 объемных и поверх45 ностпых акустических волн, распространяющихся в различных материалах на частотах 100 мгЦ достигается в магнитных полях с напряжен— ностью всего лишь 10-20 Э. Это оз50 начает, что если в исследуемых магнитных материалах могут распространяться упругие акустические волны на частотах, при которых затухание волны в данном материале позволяет

5 уверенно принимать задержанный сигнал, то можно снимать соответствующие гистерезисные кривые и следовательно, с высокой точпсм тью оп12886 ределять значение коэрцитивной силы различных магнитных материалов, в частности тонких магнитных пленок.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в исследуемой пленке методом составного звукопровода возбуждают поверхностные акустические волны.

Составитель М.Бухаров

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Редактор А.Шандор

Ф

Заказ 7804/44 Тираж 752 . Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Ф о р м у л а изобретения

1. Способ измерения коэрцитивной силы ферромагнитных материалов, включающий возбуждение в исследуемом образце акустической волны и намагничивание образца в магнитном поле, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, возбуждение акустических волн осуществляют в непрерывном ре38 Д жиме, регистрируют изменение фазы прошедшей акустической волны в зависимости от напряженности магнитного поля и в момент достижения нулевого значения абсолютного изменения фазы акустической волны при намагничивании образца в обратном направлении фиксируют значение коэрцитивной силы. !