Способ визуализации и топографирования магнитных полей
Использование: изобретение относится к области прикладной магнитооптики и может быть использовано для визуализации и голографирования магнитных полей, создаваемых магнитными частицами, содержащимися , например, в лакокрасочных покрытиях. Сущность: в неоднородное магнитное поле от его источника 8 помещают висмутсодержащую пленку феррит-граната 6, нанесенную на прозрачную подложку из немагнитного граната 7. Доменную структуру в пленке 6 наблюдают с помощью поляризационного микроскопа в режиме на отражение. На пленку 6 воздействуют переменным полем от катушек 11 и постоянным магнитным полем от соленоида 13. Суммарная напряженность внешнего магнитного поля не превышает поля насыщения доменосодержащей пленки. Внешние поля прикладывают перпендикулярно плоскости пленки вдоль оси ее легкого намагничивания . Частоту переменного магнитного поля при визуальном наблюдении выбирают в диапазоне от 20 Гц до 4 v/P, где v - скорость доменных стенок в пленке, Р - период доменной структуры в ней, 2 з.п. ф-лы. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ
РЕСПУБЛИК (я)э G 02 F 1/09
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4939608/25 (22) 28.05.91 (46) 30.06,93..Бюл. N. 24 (75) М.В.Логунов и В,В.Рандошкин (56) Балтес Г.П., Попович P.Ñ. Интегральные полупроводниковые датчики магнитного поля. ТИИИЭИР, 1986, t.74, ч.8, с.60-66.
Рандошкин В.В., Червоненкис А.Я, Прикладная магнитооптика. M.: Энергоатомиздат, 1990, с.263 78. (54) СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И ТОПОГРАФИРОВАНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ (57) Использование: изобретение относится к области прикладной магнитооптики и может быть испоЛьзовано для визуализации и топографирования магнитных полей, создаваемых магнитными частицами, содержащимися, например, в лакокрасочных покрытиях. Сущность: в неоднородное магИзобретение относится к области прикладной магнитооптики и может быть использовано для визуализации и топографирования магнитных полей, создаваемых магнитными частицами, содержащимися, например, в лакокрасочных покрытиях, Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение пространственных частот неоднородного магнитного поля при топографировании за счет воздействия переменным магнитным полем, приложенным перпендикулярно плоскости доменосодержащей пленки, причем амплитуда переменного магнитного поля меньше поля насыщения доменосодержащей пленки, а о неоднород- Ж 1824619 А1 нитное поле от его источника 8 помещают висмутсодержащую пленку феррит-граната
6, нанесенную на прозрачную подложку иэ немагнитного граната 7, Доменную структуру в пленке 6 наблюдают с помощью поляризационного микроскопа в режиме "на отражение". На пленку 6 воздействуют переменным полем от катушек 11 и постоянным магнитным полем от соленоида 13.
Суммарная напряженность внешнего магнитного поля не превышает поля насыщения доменосодержащей пленки. Внешние поля прикладывают перпендикулярно плоскости пленки вдоль оси ее легкого намаг ничивания. Частоту переменного магнитного поля при визуальном наблюдении выбирают в диапазоне от 20 Гц до 4
vlP, где ч — скорость доменных стенок в пленке, P - период доменной структуры в ней. 2 з.п. ф-лы.
Э ном магнитном поле судят по топологии
Со и/или наличии мест закрепления доменной структуры.
В частности, с целью повышения чувст- 4Ъь вительности эа счет упрощения визуализации, на доменосодержащую пленку — ь дополнительно воздействуют постоянным О магнитным полем, приложенным перпендикулярно ее плоскости, Для дополнительного упрощения визуа1 лизации на доменосодержащую пленку воз) Ъ действуют постоянным магнитным полем, приложенным перпендикулярно ее плоскости, с частотой более 20 Гц, но не более 4
v/P, где ч — скорость доменных стенок в доменосодержащей пленке, Р период доменной структуры в ней
1 024619
Сущность изобретения, обеспечивающая достижение положительного эффекта при его использовании. заключается в следующем: в исходном состоянии в отсутствие внешнего и топографируемого магнитных полей в доменосодержащей пленке существует лабиринтная доменная структура, образованная причудливо изогнутыми полосовыми доменами, намагниченность в которых ориентирована перпендикулярно плоскости пленки, причем в соседних доменах — в противоположные стороны, а ширина противоположно намагниченных доменов одинакова. Приложение постоянного магнитного поля перпендикулярно плоскости пленки приводит к увеличению ширины доменов, намагниченных по полю, за счет ширины "невыгодно" намагниченных доменов, Одновременно увеличивается период лабиринтной доменной структуры за счет "выпрямления" полосовых доменов.
Если это поле достигает поля насыщения доменосодержащей пленки, доменная структура в ней исчезает.
Приложение высокочастотного магнитного поля перпендикулярно плоскости пленки с частотой более 4 ч/P также приводит к изменению ширины доменов, однако период доменов не успевает измениться.
Приложение низкочастотного магнитного поля приводит к одновременному изменению и ширины, и периода лабиринтных доменов. Одновременное приложение постоянного и переменного магнитных полей перпендикулярно плоскости доменосодержащей пленки, в сумме не превышающих поля насыщения доменосодержащей пленки, приводит к небольшому изменению ширины невыгодно намагниченных доменов вокруг среднего значения, определяемого суммарным полем, но к значительному изменению ширины выгодно намагниченных доменов и, как следствие, периода доменной структуры.
Если топографируемое магнитное поле однородно, то приложение переменного магнитного поля вызывает движение доменных стенок, происходящее одинаково во всех точках пленки. Если топографируемое магнитное поле неоднородно, то для доменных стенок создаются локальные магнитостатические ловушки, период которых равен пространственному периоду неоднородного магнитного поля. Локальные магнитостатические ловушки обеспечивают закрепление доменных стенок. Если временной период переменного магнитного поля много меньше времени наблюдения, то происходит усреднение движущихся незакрепленных доменов, и неоднородное
15 магнитное поле визуализируется как области, сохраняющие черты доменной структуры, тогда как однородное магнитное поле визуализируется как "серый" фон. В частности, при визуальном наблюдении частота переменного магнитного поля для такого наблюдения должна превышать 20 Гц, При использовании прототипа визуализация и топографирование неоднородного магнитного поля обеспечивается, если только пространственный период этого поля близок к периоду доменной структуры в доменосодержащей пленке, а разница между максимальным и минимальным значениями неоднородного поля сравнима или превышает поле насыщения пленки, Предлагаемый способ не теряет работоспособности вплоть до периода неоднородного магнитного поля. сравнимого с шириной доменной стенки, которая на два порядка величины меньше, чем ширина доменов. Сверху пространственный период ограничивается только размером поля зре. ния при наблюдении доменной структуры.
Это ограничение. впрочем, не является существенным, если использовать сканирование или пространственное перемещение доменосодержащей пленки в неоднородном магнитном поле. Таким образом, наЗ0 блюдение доменной структуры в пленке. помещенной в неоднородное магнитное поле, и воздействие на эту пленку переменным магнитным полем с напряженностью меньше поля насыщения пленки обеспечивает визуализацию и топографирование неоднородного магнитного поля.
Формула изобретения
1.Способ визуализации и топографирования магнитных полей, включающий поме40 щение доменосодержащей пленки в поле и регистрацию в ней доменной структуры, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения пространственных частот неоднородного
45 магнитного поля при топографировании, на доменосодержащую пленку дополнительно воздействуют переменным магнитным полем, приложенным перпендикулярно плоскости доменосодержащей пленки, причем амплитуда переменного магнитного поля меньше поля насыщения доменосодержащей пленки, а о неоднородном ма1нитном попе судят по топологии и/или наличию мест закрепления доменной струкгуры, 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю 1ц и и с я тем, что, с целью упрощени4 лиз,ллизации, на домен осодержа щую ил и 1 у д(3 и д)111ительно воздействуют ии1:1 11», -1111 и ным полем. П (1: . 11 1 1 M и е рп е нди кул я р н о е е и 1< v . и
1824619
Составитель М..Логунов
Техред М,Моргентэл Корректор С. Пекарь
Редактор
Заказ 2225 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
3. Способ по пп.1 и2. отл ич а ющийс я тем, что, с целью дополнительного упрощения визуализации, на доменосодержащую пленку дополнительно воздействуют 5 переменным магнитным 00h814 с частотой более 20 Гц, но менее 4 v/P, где ч — скорость доменных стенок в доменосодержащей пленке, P — период доменной структуры е ней.
