Способ рандошкина в.в. измерения скорости доменных стенок в магнитоодноосной доменосодержащей пленке

 

Изобретение относится к вычислительной технике и оптоэлектронике и может быть использовано при измерении динамических параметров магнитоодноосных пленок , применяемых в запоминающих устройствах на цилиндрических магнитных доменах, магнитооптических управляемых транспарантах, модуляторах, переключателях , дефлекторах и т.п. Цель изобретения повышение точности измерений и упрощение способа. При осуществлении способа измерения скорости доменных стенок в доменосодержащей пленке формируют точечную или линейную неоднородность с локально пониженным полем зародышеобразования. Этого достигают путем локального уменьшения толщины пленки, локальной ионной имплантации путем воздействия на пленку сфокусированным импульсным лазерным излучением с длиной волны в области поглощения пленки, путем пропускания импульса тока через токопроводящий резистивный элемент, находящийся в контакте с пленкой, или путем импульсного акустического воздействия на пленку. Доменосодержащую пленку намагничивают до насыщения полем смещения,-а в противоположном направлении прикладывают импульсное магнитное поле, перемагничивающее пленку. Регистрируют временную зависимость перемещения доменной стенки домена с обратной намагни ценностью, зарождающегося на локальной неоднородности И по наклону линейного участка этой зависимости судят о скорости доменной стенки. 4 з.п. ф-лы. С5 fe VJ 00 00 ел ю CJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 11 С 11/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Я

F3i "ЯФ

ЯА кт:.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4304893/63 (22) 04.08.87 (46) 15,01.93. Бюл. М 2 (75) В.В.Рандошкин (56) Балбашов A.M. и др, Элементы и устройства на цилиндрических магнитных доменах. Справочник/По ред. Н.Н.Евтихиева и

Б.Н.Наумова. — М.: Радио и связь. 1987, с.

43-45.

Балбашов А.M. и др. Элементы и устройства на цилиндрических магнитных доменах. Справочник/Под ред. Н.Н.Евтихиева и

Б,Н.Наумова, — М.: Радио и связь, 1987, с.

45-46. (54) СПОСОБ РАНДОШКИНА В.В. ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДОМЕННЫХ СТЕНОК В

МАГНИТООДНООСНОЙ ДОМЕНОСОДЕРЖАЩЕЙ ПЛЕНКЕ (57) Изобретение относится к вычислительной,технике и оптоэлектронике и может быть использовано при измерении динамических параметров магнитоодноосных пленок, применяемых в запоминающих устройствах на цилиндрических магнитных доменах, магнитооптических управляемых транспарантах, модуляторах, переключателях, дефлекторах и т.п. Цель изобретения—

Изобретение относится к области вычислительной техники и оптоэлектроники и может быть использовано при измерении динамических параметров магнитоодноосных пленок. применяемых в запоминающи с устройствах на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД), магнитооптических управ„,ЯЛ,, 1788523 А1

2 повышение точности измерений и упрощение способа. При осуществлении способа измерения скорости доменных стенок в доменосодержащей пленке формируют точечную или линейную неоднородность с локальна пониженным полем зародышеобразования. Этого достигают путем локального уменьшения толщины пленки, локальной ионной имплантации путем воздействия на пленку сфокусированным импульсным лазерным излучением с длиной волны в области поглощения пленки, путем пропускания импульса тока через токопроводящий резистивный элемент, находящийся в контакте с пленкой, или путем импульсного акустического воздействия на пленку. Доменосодержащую пленку намаг- Я ничивают до насыщения полем смещения, а в противоположном направлении прикладывают импульсное магнитное поле, перемагничивающее пленку. Регистрируют временную зависимость перемещения до- Я менной стенки домена с обратной намагниченностью, зарождающегося на локальной неоднородности и по наклону линейного участка этой зависимости судят о скорости доменной стенки. 4 з.п. ф-лы. 00

00 ляемых транспарантах, модуляторах, переключателях, дефлекторах и т.п.

Известен способ измерения доменных стенок (ДС) в магнитоодноосной доменосодержащей пленке, при осуществлении которого на пленку воздействуют вдоль оси легкого намагничивания (ОЛН) магнитным

1788523 доменной стенки

3 полем смещения Н«и импульсным магнитным полем Ни, а также линейно поляризованным светом и регистрируют местоположение ДС.

Недостатком этого способа является невысокая точность измерений, обусловленная нелинейностью зависимости скорости ДС от амплитуды импульсного поля V (Ни), неопределенностью диаметра динамического коллапса ЦМД и невысоким отношением стабильного диаметра ЦМД, являющегося измеряемой величиной, к пространственному разрешению при визуальной регистрации ЦМД.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является известный способ измерения скорости ДС в магнитоодноосной доменосодержащей пленке, при осуществлении которого на пленку воздействуют вдоль ОЛН противоположно направленными магнитным полем смещения Нем и импульсным магнитным полем Ни, а также линейно поляризованным светом, и регистрируют местоположение ДС в пленке.

Недостатком этого способа является недостаточно высокая точность измерений, обусловленная невоспроизводимостью процесса расширения ЦМД из-за неконтролируемой генерации вертикальных блоховских линий (ВБЛ) и возникновения динамических искажений формы ЦМД, изменением действующего на ДС поля в процессе расширения ЦМД вследствие зависимости размагничивающих полей от диаметра ЦМД, отсутствием точной фиксации местоположения домена, а также сложность способа вследствие неповторяемости процесса расширения ЦМД.

Целью изобретения является повышение точности измерений и упрощение способа, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе измерения скорости

ДС в магнитоодноосной доменосодержащей пленке, включающем воздействие на пленку вдоль ОЛН противоположно направленными магнитным полем смещения Н м и импульсным магнитным полем Ни, а также линейно поляризованным светом, и регистрацию местоположения ДС в пленке, предварительно в доменосодержащей пленке формируют точечную или линейную локальную неоднородность с локально пониженным полем зародышеобразования, воздействие на пленку полем смещения осуществляют с напряженностью Нем>Ноас, где Heac — после насыщения доменосодержащей пленки, воздействие на пленку импульсным магнитным полем осуществляют с амплитудой Ни>Йз+Нсм, где H3 — пороговое поле зародышеобразования на локальной неоднородности, и длительностью т,, обеспечивающей перемещение ДС на расстояние 0>d, где d — диаметр стабильного цилиндрического магнитного домена в пленке, и дополнительно регистрируют временную зависимость величины перемещения ДС домена с обратной намагниченностью (ДОН), зарождающегося

10 на локальной неоднородности, по наклону линейного участка которой судят о скорости

В частности, на пленку воздействуют пучком линейно поляризованного света, при фокусировании которого формируют на поверхности пленки ряд световых пятен, расположенных на прямой, параллельной направлению перемещения ДС, а регистрацию местоположения ДС осуществляют пу20 тем направления прошедшего через пленку света через анализатор на фотодетектор и регистрации фотооткли ка.

В частности, воздействие на пленку импульсным магнитным полем осуществляют периодически, воздействие на пленку линейно поляризованным светом осуществляют во время действия импульса магнитного поля импульсами света с переменной задержкой относительно начала импульсов маг30 нитного поля и длительностью гс «ти, Воздействие на пленку линейно поляризованным светом может осуществляться во время действия импульса магнитного поля пачкой из по крайней мере двух импуль35 сов света длительностью т; «т,.

При этом воздействие на пленку импульсами света осуществляют с такой задержкой тзад относительно начала действия импульса магнитного поля, что за время т„д ДС перемещается на расстояние, большее характерного размера локальной неоднородности в пленке в направлении перемещения ДС.

Локальную неоднородность в доменосодержащей пленке формируют локальным уменьшением толщины пленки, с помощью локальной ионной имплантации, путем воздействия на пленку сфокусированным импульсным лазерным излучением с длиной волны в области поглощения доменосодержащей пленки, путем пропускания импульса тока через токопроводящий резистивный элемент, находящийся в контакте с доменосодержащей пленкой, или путем импульсного акустического воздействия на пленку.

Сущность изобретения заключается в следующем. Экспериментально установле.но, что при импульсном перемагничивании магнитоодноосных плено „в частности, мо1788523 нокристаллических пленок феррит-грана- ми зарод. шеобразования являлись области тов (МПФГ). из насыщенного состояния за- с пониженной толщиной пленки. В случае рождение ДОН прежде всего происходит на точечной неоднородности ДОН имел цилинлокальных неоднородностях с пониженным дрическую форму, а в случае линейной неополем зародышеобраэования, причем при 5 днородности — форму полосового домена с повторном воздействии импульса магнит- плоской,ЦС. Усреднение проводили за вреного поля процесс зарождения повторяет- мя 100-1000 нс, за которое ДС перемещася. При этом каждая локальная лась на расстояние 100 мкм. Анализ неоднородностьхарактеризуется своим по- систематической погрешности измерения роговым значением действующего поля 10 показал, что она в основном определяется

H=H»-H«, при превышении которого на конечным временем экспозиции (5 нс) и этой неоднородности зарождается ДОН. не превышает 1-3$, причем она может быть

Уровень снижения поля зародышеобра- уменьшена при использовании способа по зования можно регулировать, изменяя и. 2 формулы изобретения, Обработка врепрофиль области с пониженной толщиной, 15 менной зависимости перемещения ДС по дозу ионной имплантации. мощность погло- методу наименьших квадратов показала, щаемого лазерного излучения, током, про- что относительная случайная погрешность текающим через резистивный элемент, или при определении V не превышает 1 . Миамплитудой импульса акустического воз- нимальное поле зародышеобразования на действия. Кроме вышеуказанных можно ис- 20 локальной неоднородности составляло 20 пользовать и иные воздействия на Э.ПриуказанномперемещенииДСизменедоменосодержащую пленку, от которых из- ние поля р змагничивания не превышало меняется ее энергия. одного процента.

Важно то, что при использовании дан- Формула изобретения ного способа в ДС не формируются ВБЛ, о 25 1. Способ измерения скорости доменчем свидетельствует образование 360 -ной ных стенок в магнитоодноосной доменосоДС при импульсном перемагничивании держащей пленке путем воздействия на

МПФГ, поэтому от импульса к импульсу по- пленку вдоль оси легкого намагничивания вторяется не только процесс зарождения противоположно направленными магнитДОН, нои процессдвижения ДСДОН.При 30 ным полем смещения Н и импульсэтом ДС.ДОН перемещается на расстояния, ным магнитным полем Н, а также линейно на 1-2 порядка величины превышающие поляризованным светом и регистрации меравновесный диаметр ЦМД, что приводит к стоположения доменной стенки в пленке, о снижению погрешности при измерении ве- т л и ч а ю шийся тем, что, с целью личины перемещения ДС. Кроме того, 35 повышения точности измерений и упрощевследствие .больших размеров ДОН поля ния, предварительно в доменосодержащей размагничивания мало меняются при пере- пленке формируют точечную или линейную мещении ДС, что снижает погрешность, локальную неоднородность с локально повозникающую вследствие нелинейной зави- ниженным полем эародышеобразования, симости Ч(Н), 40 воздействие на пленку полем смещения осуПример. Скорость движения ДС ществляютснапряженностьюHcM>Hvac,где измеряли в МПФГ составов Нна поле насыщения доменосодержащей (В1Я)з(Ре,Ga)q01z с повышенным гиромаг- пленки, воздействие на пленку импульсным нитным отношением, где R=Tm, Е,, или Еи. магнитным полем осуществляют с амплитуИзмерения проводили на известной уста- 45 дой Н>Н +Н, где Н вЂ” пороговое поле новке, при этом испольэовали стробоскопи- зародышеобразования на локальной неоческий режим работы установки. В этом днородности, и длительностью Т, обеспеслучае при периодическом следовании син- чивающей перемещение доменной стенки хронизованных импульсов магнитного поля на расстояние D>d, где б — диаметрстабильи подсветки наблюдается "замороженное" 50 ного цилиндрического магнитного домена в изображение ДОН, соответствующее за- пленке, и дополнительно регистрируют вреданному моменту наблюдения. В исходном менную зависимость величины перемещесостоянии МПФГ находилась вмонодомен- ния доменной стенки домена с обратной ном (насыщенном) состоянии, что достига- намагниченностью, зарождающегося налолось приложением однородного поля 55 кальнойнеоднородности,понаклонулинейсмещения, перпендикулярного плоскости ного участка которой судят о скорости пленки. В противоположном направлении доменной стенки. прикладывали импульсное магнитное поле, 2. Способ по и. 1, о тл ич а ю щи и с я под действием которого происходило за- тем, что на пленку воздействуют пучком лирождение ДОН и движение его ДС. Центра1788523

Составитель А.Ожередов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 74. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нейно поляризованного света. при фокусировании которого формируют на поверхности пленки ряд световых пятен, расположенных на прямой, параллельной направлению перемещения доменной стенки. а регистрацию местоположения доменной стенки осуществляют путем направления прошедшего через пленку света через анализатор на фотодетектор и регистрации момента фотоотклика.

3.,Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие на пленку импульсным магнитным полем осуществляют периодически, воздействие на пленку линейно поляризованным светом осуществляют во время действия импульса магнитного поля импульсами света с переменной задержкой относительно начала импульсов магнитного поля идлительностью r< «r,, 4. Способ по п.1, отл ич а ю щи и с я тем, что воздействие на пленку линейно по-.

5 . ляризованным светом осуществляют во время действия импульса магнитного поля пачкой из по крайней мере двух импульсов света длительностью т, « t>.

5. Способ по пп. 3 и 4, о т л и ч а ю щ и10 и с я тем, что воздействие на пленку импульсами света осуществляют с такой задержкой г ад относительно начала действия импульса магнитного поля, что за время т д доменнаяя стенка перемещается на

"5 расстояние. большее характерного размера локальной неоднородности в пленке в направлении перемещения доменной стенки.