Способ контроля магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок

 

-.r, OIO .3t 1Дее

О п И С А Й-" Й Й"

4I2575

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 21.04.72 (21) 1776303/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 25.01.74. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 19.08.74 (51) М. Кл. С 01г 33/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.42 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. И. Татарский и Л. Г. Темник

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) 3 а яви тел ь (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МАГНИТОСТРИКЦИИ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к технике измерений статических параметров ферромагнитных обра зцов малых сечен|ий, в,частности к спосооу измерения магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок, и может быть использовано при разработке аппаратуры для конгроля параметров этих пленок в процессе их производства.

Известен способ измерения магнитострикци и тонких, магнитных пленок, согласно кото рому исследуемый участок образца (или образец) подвергают воздействию высокочастотного пробного поля, направленного вдоль оси лепкого намагничивания пленки .и линей но и эменяющегося н изк очастотного,поля, направленного вдоль оси трудного намагничивания пленки. Из сигнала, пропорционально.го проницаемости пленки вдоль оси легкого намагн и: еивания, формируют управляющий сигнал, соответствующий максимуму проницаемости. Этим сигналом, после его задержки, меняют направление изоненения низкочас ро THoI поля. Магнитострикцию определяют

IIIo приращению .поля анизогропии плетенки, вози икающему в,результате меха|нической деформации, образца, т. е. по приращению среднего значения тока, создающего низкочастотное поле.

Применение известного способа для кон.троля магнитострикции в процессе пройзводства пленок приводит к возникновению значительной погрешности измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения магнитострикции цилиндрических тонких»aI.HHTHbIx пленок в процессе Hx производства, Это достигается тем, что линейно изменяющееся низкочастотное поле формируют на растающим от нуля до величины, при которой имеет место максимум проницаемости пленки; полученный сигнал используют для принудительного сброса низкочастотного поля до нуля и формирования нового цикла нарастания этого поля; преобразовывают поле анизотропии пленки в частоту следования импульсов и по приращению этой частоты, возникающему в результате деформации образ ца, судят о мати HIToc tp HIKII HH, п раичем время сброса низкочастотного поля до нуля выбирают значительно ме ньше минимально возможного времени его нарастания.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ;

25 на фиг, 2 — графики его работы.

Контролю подвергают о б1разец 1, непрерывно движущийся в напра влении, указанном на фиг. 1 .стрелкой. Для непрерывного контроля поле анизотропии пленки измеряют одновременно на двух участках ооразца: участках 2 и 8, условно ограниченных точками.

412575

Один из участков, .например участок 2, не подвергают механической деформации, à другой — подвергают деформации, Для измерения поля анизогропии на обоих участках имеется два идентичных, канала. В каждом канале исследуемый участок помещен в высо,кочастотное поле датчиков 4 и 5 и низкочастотное однородное линейно изменяющееся .поле, создаваемое:кагушками б и 7 исгочни ков 8 и 9 ли нейно изменяющегося тока соответственно, Датчики питаются высокочастот HbNI током .H3hIelplHòåëåé 10 .и II проницаемости пленки. Сигналы с выходов измерителей

10 и 11 постулают на входы схем 12 и 18 определения местоположения максимума проницавмости, а с Нх выходов — íà BYE, форми рователей 14 и 15 импульсов.

Выходные импульсы формирователей 14 и

i15 поступают на управляющие входы генераторов линейно изменяющегося тока. Одно|временно имлуль сы с выхода формирователя 15

)поступают непосредственно на один из входов схемы 16 сравнения или .вычитания частот, на другой вход которой посту|пают .им пульсы с выхода формирователя 14 после лрохождения их через схему 17 задержки.

Выходной сигнал со схемы 16 сравнения частот посгупает на схему 18 индикации или в систему управления технологическим .процессом.

С,пособ контроля магнитострикции заключается в следующем.

Начиная с момента времени to (см. фиг.

2, б), поле Нт, создаваемое катушкой б и направленное вдоль оси трудного намагничивания,плезгки, начинает линейно нарастать от .пуля. При этом проницаемость пленки вдоль оси легкого намагничивания р = (Нг) изменяется по закону, изображенному на фиг. 2, а. Прони|цаемость плен,кп р, из.меряется измерителем 10 путем воздействия высокочастотного поля, создаваемого датчиком (изиерительной капусткой) 4 и направленног0 вдоль оси легкого на магничивания пленки.

Выходной сигнал .измерителя 10 проницаемости будет повторять закон изменения проницаемости пленки.

В момент времени t, поле Нт будет равно полю анизотропиIf пленхи Н, (см. фиг. 2 а и б) . Проницаемость пленки p ., и выходной сигнал измерителя 10 проницаемости достигнут максимального значения. 3 этот .момент времени схема 12 определения местоположения мак симума проницаемости выдаст импульс (см, фиг. 2, в), свидетельствующий о наступлении, максимума проницаемости пленки и, Этот иипульс поступает на формиро ватель 14, который выра батывает импульс нормированной а мплнтуды Uo и длительности т (ом. фиг. 2, г). Нормированный импульс поступает на управляющий вход генератора

8 линейно изменяющегося тока, под воздействием которого .в течение длительности импульса т прои сходит принудительный сброс лп. .ейно изменязощегося тока и создаваемс60

1. Способ контроля,магнитострикции цилипдричес.сих тонких магнитных пленок, при котором исследуемый участок образца плении подвераают воздейсввию высокочастогного пробно го поля, направленного вдоль оси легк го на магничнван ия пленки, и,низкочасготного линейно изменяющегося поля, направленного вдоль оси трудного намзгничива ния пленки. а сн:.маемый сигнал используют для воздейстго им поля Н; до нинуля. По окончании этого импульса, т. е.,в момент времени t>, начинает. ся,новый цикл нарастания низкочастотного поля Нт. В дальнейшем процесс повгоряегся.

Таким образом, время нарастания поля

Нт определяется величиной поля,анизотропии пленки Н,... Период следования выходных им)пульсов формирователя 14 складывается из времени .нарастания t .и,времени обратного

10 хода, т. е. времени сброса, поля Нг до нуля, которое равно длительности имп|ульса т, Для уменьшения,влияния длительности обратного хода т на длительность периода развертки поля Н т время обратного хода выбирают

15 значительно меньше времени нарастания поля, т. е. т <ф, t . Поэтому .период следования выходных импульсо|в Т, а следовательно, и частота следования этих импульсов оареде20 ляются величиной поля анизоврспии аленки.

При поле анизотропии пленки, равном Н> (см. фиг. 2, а), .период следования импульсов будет равен Т, (см, фиг. 2, г).

При изменении поля анизотропии .пленки, 25 например вследствие приложенной деформации, местоположение максимума проницаемост и меняется (пу н ктирная иривая на фиг. 2,а).

Графики, поясняющие процесс .преобразования для этого случая, изооражены на фиг. 2, начиная с момента времени t>. Новому значению поля ализотрспии Н,, (см. фиг. 2, а) будет соответствовать новое значение периода следования исмпульсов — Т,.

Для контроля магнитострикции имлульсы с ча стотами следования, соответстнующими полю анизотропии недвформированного и деформированного участка, с выходов формирователей 14 и 15 подаются на схему 16 сравнения частот. Импульсы с выхода формиро ва40 теля 14 .поступают на схему 16 сравнения частот пссле задержки схемой 17 на время прохождения недеформированного участка 2 ооразца,к механизму деформации и ко второму каналу измерения. О магHèòîñòðèê öèè судят

45 по приращению частоты, возникающей в результате деформации образца, т. е. по разнсстной частоте, снимаемой с выхода схемы

16 с равнения частот. Разно".гная частота, пропорциональная приращению поля анизо50 тропии,пленки, индицируется схемой 18 индикации или поступает в систему управления процессом производства, пленок. Знак магнитострикции определяет ся знаком приращения астоты.

Предмет изобретения

412575 ЛОиФЙЙ . ы ьы уюе «%ю»«з, р

Нк а! !!

Составитель И. Ардашева

Техред 3. Тараненко

Редактор А. Батыгин

Корректор А Васильева

Заказ 995/186 Изд. № 385 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент».вия,на низкочастотное поле,lIIo,èçìåíåíèþ Которого судят о магнитострикц ии, отличающийся тем, что, с целью по вышен ия точности из мерени я в процессе изготовлен ни пленками, линейно изменяющееся низкочастотное поле фо рми руют нарастающим от нуля до величины, п ри которой имеет .место макс и м1ум п роницаемости, пленки; полученный при этом сигнал используют для принудительного сброса низ кочасто тного поля до,н1уля iH форм ирования нового цикла нарастания этого поля; преоб разовывают лоле анизотропки пленки в часгогу следования импульсо в .и,по приращению этой частоты, возникающему .при деформации образца, судят о магнитосприкции.

2. Способ,по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования от,влияния обратного хода низкочастотного поля, время сброса этого поля до нуля выбирают значительно меньше минимально возможного времени его нарастания.