Способ определения кристаллографических направлений в пленках феррит-гранатов методом ферромагнитного резонанса

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для измерения и контроля параметров материалов с цилиндрическими магнитными доменами, используемых в запоминающих устройствах. Цель изобретения - обеспечение озможности обнаружения кристаллографических осей в пленке с ориентацией (III). Цель достигается за счет того, что при определении кристаллографических направлений в пленках феррит-гранатов методом ферромагнитного резонанса по угловой зависимости резонансного поля устанавливают полярный угол в интервале 40-70° между внешним магнитным полем и нормалью к плоскости пленки, проводят регистрацию азимутальной зависимости резонансного поля , выделяют направления, соответствующие экстремальным значениям этого поля, а затем по их проекциям на плоскость пленки определяют кристаллографические направления. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1 64964 А1 (51)4 G 01 N 24 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4060434/24-07 (22) 25.04.86 (46) 07.01.88. Бюл. g (71) Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева (72) Александр М.Зюзин, Алексей M.Çþзин и П.A.Ðÿáî÷êèíà (53) 621.318.25 (088.8) (56) Чечерников В.И. Магнитные измерения. Изд-во МГУ, 1969.

Makino Н., Hidaka N. Determination

of Magnetic anisotropy constants for

bubble garnet epitaxial films using

film orientation dependence in ferromagnetic resonances. — Mat. Res.Bull.

1981, 16, 957-966. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ В ПЛЕНКАХ

ФЕРРИТ-ГРАНАТОВ МЕТОДОМ ФЕРРОМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для измерения и контроля параметров материалов с цилиндрическими магнитными доменами, используемых в запоминающих устройствах. Цель изобретения — обеспечение озможности обнаружения кристаллографических осей в пленке с ориентацией (ZZZ).

Цель достигается за счет того, что при определении кристаллографических направлений в пленках феррит-гранатов методом ферромагнитного резонанса по угловой зависимости резонансного поля устанавливают полярный угол в интервале 40-70 между внешним магнитным полем и нормалью к плоскости пленки, проводят регистрацию азимутальной зависимости резонансного поля, выделяют направления, соответствующие экстремальным значениям этого псля, а затем по их проекциям на плоскость пленки определяют кристаллографические направления. 2 ил.

1364964

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для измерения и контроля параметров материалов с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД). используемых в запоминающих устройствах.

Целью изобретения является возможность обнаружения кристаллографический осей в пленке с ориентацией (?ТТ).

На фиг. 1 изображено расположение кристаллографических осей в пленке феррит-граната с ориентацией (111), а также векторов намагниченности и

15 напряженности внешнего магнитного ноля Н для случая анизотропии типа легкая ось; на фиг. 2 а и б — азимутальные зависимости резонансного поля Н (9) при разных углах между 20 нормалью к пленке и вектором внешнего магнитного поля: а — для пленки состава (УБш) Ее,О „,, обладающей анизотропией типа легкая плоскость, б для пленки состава (YSmLuCa ) (FeGe),0 обладающей анизотропией типа легкая ось.

Способ основан на свойстве, в силу которого симметрия анизотропии

30 магнитных характеристик, а именно внутреннего эффективного магнитного поля, соответствует кристаллографической симметрии. Пленка вращается вокруг оси, совпадающей с нормалью

K ее плоскости. Вектор внешнего маг- 35 нитного поля, составляя постоянно некоторый угол О в интервале 40-70 к этой нормали (полярный угол), описывает коническую поверхность. В этом случае, при некотором значении 40 азимутального угла вектор намагниченности ориентируется вблизи направления (1111 (фиг.1), которое при отрицательной константе кубической анизотропии (для феррит-гранатов

К, О) является осью легкого намагII ничивания. При а= q + --- вектор

3 намагниченности ориентирован вблизи направления (100), являющегося осью 50 трудного намагничивания. В результате кривая азимутальной зависимости резонансного поля будет периодической с периодом 2 /3. Проекции направлений внешнего магнитного поля, соот- 55 ветствующие максимумам зависимости

Н (Д, на плоскость пленки будут, таким образом, совпадать с направлениями (211 ) (112), (121), а соответствующие минимумам — с направлениями (2111, (112 1, (1211. Оси L1!1) и (100 l лежат в плоскостях Г1101, перпендикулярных плоскости пленки, причем оси 111 1), составляют угол 71 с нормалью к плоскости пленки, а оси

i!00 ) — угол 55, Таким образом, зная расположение осей (112) и С!127 в плоскости пленки (111), легко определяются необходимые кристаллографические направления.

Пример. Для определения кристаллографических направлений используют пленки, полученные методом жидкофазной эпитаксии, состава (YSm) Få 0 „, обладающие анизотропиУФ ей типа легкая плоскость (Н =1686 Э), толщиной 0,4 мкм, с намагниченностью

1710 Г с, состава (YSmLuCa)q(FeGe)<07 обладающие анизотропией типа легкая ось (Н „= 1080 Э), толщиной 0,72 мкм, с намагниченностью 490 Гс.

С помощью держателя, позволяющего вращать образец относительно двух взаимно перпендикулярных направлений, устанавливают пленку под некоторым углом между внешним магнитным полем и нормалью к пленке (полярный угол 6 ) в резонаторе спектрометра

Э-1301, Затем, вращая пленку отно.ительно нормали к ней, регистрируют ззиму-тальную зависимость резонансного поля. В данной геометрии регистрации поле описывает коническую поверхность с осью, совпадающей с нормалью к пленке.

Как видно из фиг. 2 а, достаточно выраженная периодичность азимутальной зависимости Н р() для пленки (YSm) FeI0, наблюдается в интервале о значений полярного угла 6= 20-70

При углах меньших 20 и больших 70 (фиг. 2) уменьшается точность определения осей. В случае пленки (YSmLuCB)) (ЕеСе),0 „ периодичность азимутальной зависимости Н (q) являP ется заметно выраженной в интервале полярных углов 6 = 40-80 (фиг. 2б).

При других значениях углов уменьшается точность определения осей.

Некоторое различие отмеченных интервалов для этих образцов объясняется разным знаком и величиной эффективного поля одноосной анизотропии и влиянием его на равновесную ориентацию вектора намагниченности.

1364964

Для других значений эффективного поля одноосной аниэотропии заметно выраженная периодичность азимутальной зависимости Н (4 также лежит в

P о интервале полярных углов 6= 40-70

Из этого следует, что при определении кристаллографических направлений необходимо регистрировать аэимутальную зависимость резонансного поля ферромагнитного резонанса Нр(p) при значениях полярного угла 8 = 40-70 .

Как видно из фиг. I оптимальным значением полярного угла при этом о следует считать угол В= 60 . Углы, соответствующие экстремальным значениям, находят с помощью стандартной методики определения положения центра линий.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ определения кристаллографических направлений в пленках ферритгранатов методом ферромагнитного резонанса rro угловой зависимости резонансного поля, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что с целью возможности обнаружения кристаллографических

10 осей в пленке с ориентацией (1 ), (т ) устанавливают полярный угол в интер вале 40-70 между внешним магнитным полем и нормалью к плоскости пленки, проводят регистрацию аэимутальнои зависимости резонансного поля, выделяют направления, соответствующие экстремальным значениям этого поля, а затем по их проекциям — на плоскость пленки определяют кристалло- эп графические направления.

1364964

5000,7500

290 700 Р, гРад о,град

Б00

7000

2500

60 120 180 240 M ф, град

Фиг. 2

Составитель А.Лукин

Редактор Н.Гунько Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Заказ 6544/36 Тираж 717 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

5000

8,грд

УО

506