Способ определения механических и магнитных свойств поверхностных слоев магнитных материалов и тонких пленок

 

Соез Соаетсинх

Соцмалистнчесиих

Испубнин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВМ (t i) 002890 (61) дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 05.07.74(21) 2042102/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.78.Бюллетень № 14 (45) Дата опубликования описания13.03.78

2 (61) М. Кл. (01 R 33/06

Гааударетаананй аветат

Савата мвеастраа Ссср ае дааам аэабратанмй а аткрьпай (53) УДК 621.317..44 (088.8) (72) А вторн изобретения

В. Л. Венгерович и В, А. Рудницкий (7!) Заявитель

Отдел. физики нераэрушающего контроля

AH Бепорусской ССР (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ

СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

И ТОНКИХ ПЛЕНОК

Изобретение касается измерения магнитных и механических свойств поверхностнь|х споев магнитных материапов и тонких магнитных пленок и может быть использовано в отраслях промышленности, связанных с разработкой и производством тонких магнитных ппенок, при разработке материалов с особыми свойствами поверхностных слоев при оценке прочностных свойств материапов.

Н) Известен способ ферромагнитного резонанса для опредепения магнитных свойств тонких магнитных пленок, заключающийся в том, что исследуемый образец помещают в постоянное и переменное магнитное поле IS и по резонансной частоте поглощения судят о магнитной восприимчивости. материапа 1).

Однако этот способ дает возможность опредепить свойства магнитных пленок, но 30 не обеспечивает возможности опередепения магнитных свойств поверхностных споев магнитных материапов.

Известен также способ дпя определения механических свойств поверхностных слоев 25 материапов, по которому исспедуемый образец деформируют и по глубине внедрения индикатора судят о механических свойствах исследуемого материала 2).

Однако этот способ не обпадает доетаточной точностью измерений. цепь изобретения - повышение точности измерения механических и магнитных свойств поверхностных сноев магнитных материапов и тонких ппенок.

Это достигается тем, что по предлагаемому сп особу опреде пени я меха и н чески х и магнитных свойств поверхностных слоев магнитных-материалов и тонких пленок путем деформации и намагничивания испытуемого образца, последний при помощи постоянного магнита одновременно деформируют н намагничивают, измеряют силу нажатия магнита на поверхностный слой, измеряют усипия отрыва магнита от поверхностного споя, по зависимости силы нажатия от усипия отрыва магнита от поверхностного слоя судят о предепе текучести и абсолютной магнитной проницаемости испытуемого образца.

602890

2 = — о ° /4а я Г v(Z)ae г 1- gp) 1

М (1,2) 2 /%1,2) 1 2 2 Яд 2

ЛЧ

На чертеже приведена принципиальная схема реализации предлагаемого способа, где показан исследуемый образец 1, на поверхность 2 которого опирается стержневой постоянный магнит 3, являющийся ма нитом — индентором, точка 4 — Iloïþñ магнита-индентора 3, точка 5 - ее зеркапьное отражение относитепьно поверхности 2.

Если на испытуемый образец опирается стержневой постоянный магнит со сферичес- 0 ким концом, то где P - усилие отрыва постоянного магнита от испытуемого .образца

0- расстояние от полюса магнита (точка 4) до поверхносити испыгуемого образца

Чмагнитный заряд, сосредоточенный

t 20 в полюсе п стойнного магнита, k „ e e„„ N магнитный заряд в точке

5 зеркапьного отражения исследуемого образца.

Наведенный магнитный заряд с равен — 1 поверхностному интегралу намагн ченности

q = =ffi,àü+ ff t,аз

3 .82 гдето g -намагниченности материала, соот30

% 2 ветственно B деформированной и педеформированной зонах, Ь и S «поверхности, ограничивающие, 2 соответственно, деформированную и недефор-, мированную эоны.

Йамагниченность J определяется магнитной восприимчивостью 3P.. Восприимчивость участка поверхности 2 с переменным радиусом равна ., а недеформированной 40 поверхности Ж где М И М-магнитные восприимчивости материана в деформированной и недеформированной зонах. 50

Поспе алгебраических преобразований где V — усилие отрыва магнита-индентора;

Q - расстояние от полюса магнита-индентора до исследуемой поверхности Е

\» — радиус деформированной зоны

1 магнитные восприимчивости мате2 риала соответственно в деформированной и недеформированной зонах (- магнитный заряд, сосредоточенный в полюсе постоянного магнита.

Из полученного уравнения следует, что изменение усилия отрыва Р обусловлено лишь степенью деформации, определяемой радиусом l деформированной зоны и изменением восприимчивости Ж материала

2 в этой зоне.

Величина радиуса " деформированной зоны дпя данного материала однозначно связана с величиной нагрузки Р на постоянный магнит, Таким образом, измеряя величины усилия

F отрыва постоянного магнита и нагрузки P на магнит, можно определить чувствитель ность магнитной восприимчивости 32 к степени пластической деформации Я поверхностного слоя исследуемого образца или тонкой пленки. Эта зависимость представляется формулой: яд 2: где А = †. постоянная магнита -ин

ЕЧ2 дентора, характеризующая его магнитные свойства; щц = 1"—

a г - величина, однозначно зависящая от E" а следовательно, и от параметра P .

И предельном случае при Р=О определяется магнитная восприимчивость тонкого поверхностного слоя недеформированного материала.

Формула изобретения

Способ определения механических и маг нитных свойств поверхностных слоев магнит» ных материапов и тонких пленок путем деформации и намагничивая испытуемого образ-. ца, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерения, образец с помощью постоянного магнита одновременно деформируют и намагничивают, измеряют сипу нажатия магнита на поверхностный спой, измеряют усилия отрыва магнита от поверхностного слоя, по зависимос ти силы нажатия от усилия отрыва магнита от поверхностного слоя судят о пределе те602890

Составитель В. Лякишев

Редактор Н. Каменская Техред И, Климко Корректор А. Власенко

Заказ 1842/42 Тираж 1112 Подписное

llHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент«, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

5 ,кучести и абсолютной магнитной проницаемости испытуемого образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Суху Р. Магнитные тонкие пленки, М., "Мир", 1967, с. 269-278.

2. Авторское свидетельство СССР

N 373581, кл. Я 01 g 3/42, 1972.