Способ измерения скоса легкой оси анизотропии магнитной пленки на цилиндрической подложке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцнаянстнческнх

Республнк (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 301275 (21) 2306946/18-21 (51) М. Кл.

601 Я 33/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05.12.78,Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 05,12.78 (53) УДК 621.317.44 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.Т. Коперсако, В.B. Костылев, И.H. Ильин и А.В. Сергеев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОСА ЛЕГКОЙ ОСИ

АНИЗОТРОПИИ МАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ

НА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКЕ

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначается для контроля параметров магнитных пленок на цилиндрической подложке, используемых для хранения двоичной ин- 5 формаций и обладающих свойством не:разрушающего считывания информации.

Известны способы измерения скоса легкой оси аниэотропии магнитной пленки на цилиндрической Подложке, заключающиеся в записи информации на измеряемый участок пленки совместным действием импульса внешнего магнитного поля и переменного электрического тока в подложке, считывании информации(5 путем воздействия на участок пленки импульсом внешнего магнитного поля и .схема с подложки ЭДС перемагничивания пленки в качестве считанного выходного сигнала, сравнении величины выходного сигнала с нулевым значением и определении мгновенного значения переменного тока, при котором выходной сигнал обращается в нуль, переходя из положительного в отрицательный или наоборот (1).

Недостатками известных способов являются недостаточная точность результата измерения, обусловленная влияиием величины и распределения по длине пленки внешнего магнитного поля (аппаратурная погрешность), недостаточная корреляция между измеренным значением скоса и разницей в стабильности двух информационных состояний пленки, особенно в режиме нераэрушающего считывания. Это затрудняет практическое использование результатов измерения скоса при контроле и настройке технологического режима (погрешность интерпретации результатов измерения).

Цель предлагаемого изобретения— повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе, основанном на записи информации на измеряемый участок пленки при совместном действии импульса внешнего магнитного поля и электрического тока в подложке, считывания информации при воздействии на измеряемый участок пленки импульса внешнего магнитного поля, съема с подложки ЭДС перемагничивания пленки и сравнении ее с фиксированным значением, между операциями записи и считывания измеряемый участок пленки подвергают многократным воздействиям чередующихся, не совпадающих во времени импульсов внешнего магнитного поля и импульсов тока в подложке с полярностью, противоположной полярности при записи, при переходе от

636564 эует с ней угол, †(), если направление 4 внешнего магнитного поля— вправо и угол + Я при обратном направцикла к циклу монотонно изменяют вели- лении магнитного поля. Следовательчину импульсов тока в подложке в фик- но, угол между окружностью нормальсированном диапазоне, после чего из- ного сечения и установившимся направменяют полярность импульсов внешнего лением намагниченности будет равен магнитного поля, в качестве меры скоса - — (). или p «- 4-соответственно для определяют разность значений ампли- двух рассмотренных выше случаев (для туд токовых импульсов в подложке, наглядности на фиг. 1 углы увеличепри которых выходные сигналы имеют ны во много раз, в реальных случаях одну и ту же величину до и после из- они не превосходят ЗЪ). менения полярности внешнего маг- П Последующее многократное воздейнитного поля. ствие чередующихся импульсов внешКроме того, величину импульсов то- него магнитного поля и тока в подложка в подложке при операции записи ке имеет тенденцию разрушить информаподдерживают постоянной. ционное состояние, в котором находится

Предлагаемый способ измерения ско- )б магнитная пленка после записи информаса легкой оси анизотропии магнитной .ции, т.е. изменить намагниченность на пленки на цилиндрической подложке противоположную. Поскольку измерению поясняется чертежами. подвергается магнитная пленка с неразНа фиг. 1 даны геометрические со- рушающим считыванием информации, то отношения между направлением внешнего 0 намагниченность пленки, отклонившисБ магнитного поля, легкой осью магнит- во время. подачи импульса внешнего магной пленки и намагниченностью; а и нитного поля по направлению к дейстб — для двух полярностей внешнего вующему магнитному полю, возвращается магнитного поля; на фиг. 2 дана за- в исходное состояние по окончании имвисимость выходного сигнала от величи-„, пульса. Магнитное поле, создаваемое ны импульса тока в подложке при двух импульсами тока в подложке, направполярностях внешнего магнитного поля. лено строго по окружности нормального

На фиг. 1 и фиг. 2 — участок I сечения и составляет с намагниченносмагнитной пленки, участок 2 окружнос- тью угол, отличающийся от 180 на ти нормального сечения цилиндрической, величину с -, которая принимает поверхности, направления легкой оси значения с(„ = ) — Я при направлении

3(3, направление внешнего магнитного внешнего поля вправо (положительполя, направление намагниченности, ная полярность) и с(= P + 3 при друграфики б и 7 выходного сигнала при гой полярности (отрицательной) . Наидвух полярностях внешнего поля. большая устойчивость намагниченности

Ц

На измеряемом участке магнитной " в информационном состоянии магнитной пленки производится запись одного пленки при cL=O и ухудшается по мере иэ значений двоичной информации (1 увеличения угла с(, по абсолютной веили О) совместным воздействием импуль- личине. Степень разрушения инфорса тока в подложке и импульса внешнего мационного состояния определяется ,!и магнитного поля, причем полярность " по снижению величины выходного сигнаимпульса тока в подложке определяет ла при считывании. Она зависит от коэначение записанной информации. В про- личества тактов разрушающего воздейстцессе записи намагниченность пленки вия, величины импульса внешнего магпереводится в направление, близкое к нитного поля и величины импульса тока направлению легкой оси магнитной в подложке. пленки. При наличии скоса направление,„ Приемлемое количество тактов разрулегкой оси представляет собой спираль. " шающего воздействия лежит в диапазоне

2 б

Шаг спирали тем больше, чем больше 10 -10 . Нижняя граница определяется скос. Пусть ось цилиндрической поверх- переходными процессами при разрушающем ности магнитной пленки расположена воздействии, при количестве тактов горизонтально и значение записанной 10 -10 начинается переход в насыщеэ информации таково, что на ближней ние. Верхняя граница 10 определяетГп в к наблюдателю поверхности магнитноЙ ся допустимой длительностью цикла. пленки, небольшой участок которой Наиболее оптимальная величина колиобозначен цифрой 1 (фиг. 1), верти- чества тактов лежит в диапазоне 10 кальная составляющая 5 намагниченнос4 ти направлена вверх. обозначим угол,:,-. Зависимость степени Разрушения который составляет легкая ось 3 с от величины импульса внешнего магнитокружностью 2 нормального сечения ного поля имеет монотонный характер. цилиндрической поверхности, через Зависимости выходного сигнала Ц (положительные углы будем отсчиты- от величины импульсного тока в подвать против часовой стрелки) . Вслед- 60 ложке Ip представлены на фиг. 2. ствие неидеальности свойств магнит- Графики б и 7 соответствуют отрИцаной пленки намагниченность не дости- тельной и положительной полярности гает направления легкой оси и обра- 6," внешнего магнитного поля на этапе разб3б5б4 са производится в условиях аналогичных условиям работы магнитной пленки в запоминающем устройстве, а также, как показали эксперименты, смещение точки 1 „ при изменении полярности внешнего поля (фиг- 2) линейно зависит от величины скоса.

Дальнейшее повышение достоверности результатов измерения достигается тем, что величину импульсов тока в подложке при операции записи поддерживают постоянной во всех циклах, изменяя величину токовых импульсов в подложке только при разрушающем воздействии, благодаря чему запись информация во всех циклах производится в одинаковых условиях.

Кроме того, информацию считывают импульсами внешнего магнитного поля одной и той же полярности, а изменяют полярность внешнего поля только при операции записи и разрушающем воздействии, благодаря чему остается неизменной помеха от внешнего магнитного поля

Модификации предлагаемого способа являются независимыми и могут приме- няться порознь или совместно.

Таким образом, положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в повышении достоверности результатов измерения и, кроме того, результат, полученный в форме Ь I>< удобен для практического применения при настройке и контроле технологического режима, так как целью этих операций является установление и поддержание скоса вблизи нулевого уровня, исходя из требования обеспечить максимальный диапазон работоспособности по току Х . Неизменность тока в подложке при операции; записи обеспечивает идентичные условия для записи информации. Наконец, считывание информации импульсами одной полярности позволяет с большей точностью фиксировать выходной сигнал IIo зау анному уровню С, так как совпадающие помехи по считыванию в этом случае будут одной и той же величины и полярности и не внесут погрешности в саму величину С.

Формула изобретения

1. Способ измерения скоса легкой оси анизотропии магнитной пленки на цилиндрической подложке, основанный на записи информации на измеряеМый участок пленки при совместном действии импульса внешнего магнитного поля и электрического тока в подложке, считывания информации при воздействии на измеряемый участок пленки импульса внешнего магнитного поля, съема с подложки ЭДС перемагничивания плен-. ки и сравнении ее с фиксированным значением, отличающийся рушающего воздействия . при знаке скоса в соответствии с фиг. 1. При изменении знака скоса легкой оси вза имное расположение графиков б и 7 меняется, что позволяет определить как величину, так и знак скоса легкой оси анизотропии.

Обозначим через I значение тока

Ip, при достижении которого величина выходного сигнала U спадает до значения С. Учитывая, что функция1 =1(с() является четной, ее график не ймеет изломов и, что угол с(. по абсолютной 10 величине невелик (порядка 3 ), выражение разностй значений t для положительного и отрицательного внешнего магнитного поля имеет вид

1 ь1 = к(А -w ) =4m Тр откуда следует, что разность Ы Р пропорциональна величине скоса Р. Коэф фициент пропорциональности m =4К . зависит от инерционности намаг- 20 ниченности, т.е. он равен нулю для идеальной магнитной пленки и растет по мере увеличения неоднородности, структуры магнитной пленки, которая наиболее ярко проявляется в цилиндри- 25 ческих магнитных пленках с неразрушающим считыванием информации.

Коэффициент®может быть определен экспериментально для магнитных пленок, полученных в заданном технологическом 30 режиме. Однако, на практике в этом чаще всего нет необходимости, так как основная цель измерения скоса легкой оси анизотропии при настройке и контроле технологического режима — обеспечить скос достаточно близкий к нулю, 35 причем понятие достаточно близкий определяется с точки зрения обеспечения наибольшего рабочего диапазона тока управления. В этом смысле параметр h I pc, является наиболее подходяЮ щей мерой скоса легкой оси анизотропии для цилиндрических магнитных пленок с неразрушающим считыванием информации и наиболее приемлемым с точки зрения настройки технологического режима для получения цилиндрических магнитных пленок с нулевым скосом.

По мере приближения к нулевому скосу меньшее иэ двух значений I > возрастает и при нулевом скосе оба значения сливаются, тем самым обеспечивается наибольшая область работоспособности магнитной пленки с дан. ными свойствами.

Диапазон во э можных значений I p з ависит от свойств магнитных .пленок, технологическими методами он может смещаться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. По литературным данным диапазон возможных значений Хрс не выходит за пределы от 30 до 150 мм. 60

Повышение точности результатов измерения данным способом достигается благодаря тому, что измерение ско- 65

636564

Фиг.Z

Составитель М. Клочков

Техред Э.Чужик КорректорА. Кравченко

Редактор Б. Павлов

Заказ 7336/50 Тираж 1070 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью повышения точнос- ти измерения, между операциями записи и считывания измеряемый участок пленки подвергается многократным воздействиям чередующихся, не совпадающих во времени импульсов внешнего магнитного поля и импульсов тока в подложке с полярностью, противоположной полярности при записи, при перехо де от цикла к циклу монотонно изменяют величину импульсов тока в подложке в фиксированном диапазоне, после чего изменяют полярность импуль- . 10 сов внешнего магнитного поля, в качестве меры скоса определяют разность значений амплитуд токовых импульсов в подложке, при которых выходные сигналы имеют одну и ту же величину .до и после изменения полярности внешнего магнитного поля.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что величину импульсов тока в подложке при операции записи поддерживают постоянной. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Trans on Commun and EPectr.

1964, р. 317.