Устройство для измерения магнитных свойств кольцевых ферромагнитных пленок

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

k АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«>742840 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 261277 (21) 2558940/18-21 (51)М. Кл.2

G R 33/12 с присоединением заявки ¹

""еударственный комитет

СССР лам . изобретений открытий (23) Приоритет

Опубликовано 250680. Бюллетень ¹ 23 (53) УДК 621.317.

° 44 (088. 8) Дата опубликования описания 250680 (72) Авторы изобретения

И. С. Лискер, М. А. Гурбаняэов и С. Я. Язлиев (71) Заявитель

Агрофизический научно-исследов ательский институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЛГНИТНЫХ СВОЙСТВ

КОЛЬЦЕВЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к области магнитометрии, в частности к устройствам для исследования магнитных свойств тонких, плоских, к оль це вых ферромагнитных пленок (КФМП) с вращательной симметрией оси легкого намагничивания (ОЛН), используемых в качестве элементов автоматики и вычислительной техники.

Известны магнитооптические устройства, предназначенные для исследования магнитных свойств тонких магнитных пленок, содержащие оптическую систему, поляризатор, анализатор, источники магнитного поля, регистрирующую аппаратуру и предметный столик (1).

Такие устройства позволяют проводить исследование магнитных свойств сплошных магнитных пленок (СМП) с одноосной анизотропией. При этом на практике используется полярный, меридиональный, либо экваториальный эффекты Керра. 25

Однако точность их недостаточна.

Известно устройство для наблюдения доменной структуры тонких плоских

КФМП с вращательной симметрией ОЛН с помощью магнитооптического эффекта Керра, содержащее предметный сто лик, оптическую систему, поляризатор, анализатор, источники магнитного поля и регистрирующую аппаратуру (2) .

В этом устройстве на пленку, находящуюся на неподвижном столике, направляют линейно- поляризационный свет под углом 60о, отсчитываемым от нормали к ее поверхности. Отраженный от всей поверхности пленки сн ет пропуск ают через анализатор, и визуально наблюдают или фотографируют. При этом одновременно наблюдается доменная структура всей поверхности пленки.

Однако, известное устройство для исследования магнитных свойств сплошных одноосных пленок с целью изучения магнитных свойств тонких пленок КФМП с вращательной симметрией ОЛН (например, круговой, радиальной или смешанной) малопригодно, так как в этом случае вращение плоскости поляризации отраженного света различно на различных участках поверхности кольцевой пленки даже тогда, когда пленка находится в однодоменном состоянии. При наблюдении доменной структуры всей поверхности кольцевой пленки одновременно участвует как меридиальный, так и экваториальный эффекты Керра, причиной которых является вращательная симметрия ОЛН. Очевидно, что при таком способе проведения эксперимента разделение этих эффектов не йредставляется возможным. В результате этого интенсивность отраженного света, прошедшего через .анализатор, неодинакова вдоль пленочного ферромагнитного кольца, что приводит к затрудиеииям в интерпретации результатов наблюдения различных участков плен-. ки:, а количественное определениемагнитных параметров пленки с приме-, нением фотоумножителей или фотодиодов в этом случае провести просто невозможно.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Это достигается тем, что устройство, содержащее оптическую систему, пОляризатор, анализатор, регистрирукй ий прибор и предметный столик, снабжено приспособлением для фиксацйи исследуемой пленки соосно с вращающимся столиком, над которым установлен неподвижный оптический непрозрачный экран с направляющими каналайи, сечение которых выполнено в виДе узкой щели, совпадающей по длине с шириной кольца в радиальном направлении.

На чертеже представлена функцио Нальная схема описываемого устройст, ва.

Устройство содержит оптическую систему, состоящую из источника света 1, объектива 2 и окуляра 3, поляризатор ". 4, анализатор 5, регист рирующий прибор б, оптический непрозрачный экран 7 с направляющими каналами 8 в виде узкой щели, совпадающей по длине с шириной кольца

s р а диHа л ь нHоoм M нHа п рpа в л еeнHиHиH, вращающийся предметный столик 9 с приспособлением 10 для фиксации исследуемой пленки 11 и источники магнитного поля (для простоты они на чертеже не указаны).

Устройство работает следующим образом.

Для разделения поперечных и продольных составляющих меридионального или экваториального эффектов электрический вектор Е падающего света ориентирован относительно щели экрана 7 под углом 0 или 90о при помощи поляризатора 4. При этом последовательно отражаемый от каждого иэ целевых участков поверхности вращака1ейся пленки свет пропускают через анализатор 5 и непрерывно регистрируют светоприемников (на пример, фотоумножителем, фотодиодом, фотопленкой), и по изменению интенсивности (обусловленной вращением плоскости поляризации) отражаемого

=вета определяют магнитные свойства. каждого участка и всей пленки в цело и.

Луч света от источника 1, проходя через поляризатор 4, становится линейно-поляризованным и направляется на участок пленки 11 через направляющий канал 8, имеющий сечение в виде узкой щели, расположенной в оптически непрозрачном экране 7. При этом пленка вращается вокруг оси симметрии, перпендикулярной поверхности пленки под неподвижным, оптически непрозрачным экраном 7 с помощью вращающегося предметного столика 9, снабженного приспособлением 10 для фиксации исследуемой пленки соосно с ним. Соосность достигается с помощью цилиндрического вкладыша, закрепляемого в столике тремя винтами и имеющего выступающую часть, диаметр к торой соответствует внутреннему диаметру подложки исследуемой пленки.

Последовательно отражаемый от каждого из щелевых участков пленки свет пропускается через объектив 2, анализатор 5, окуляр 3 и непрерывно регистрируется светоприемным прибором.б. Внешние магнитные поля в образце создаются в соответствии с заданной программой эксперимента в аксиальном и радиальном направлениях порознь или в любых другйх сочетаниях (например, с помощью осевого токопровода, плоской спиральной катушки и др ° )

Использование устройства позволяет резко повысить точность измерения магнитных свойств тонких плоских КФМП с вращательной симметрией

ОЛН за счет разделения меридионального эффекта от экваториального, а также за. счет разделения их поперечных и продольных составляющих. Кроме того, устройство дает возможность получать максимальное количество информации в одном эксперименте при заданном числе внешних силовых полей, т.е., если известное устройство позволяет производить только качественный анализ свойств изучаемьвс тонких плоских КФИП с вращательной симметрией ОЛН (визуальное наблюдение и фотографирование), то предлагаемое устройство позволяет проводить количественные измерения магнитных свойств как каждого участка, так и всей пленки в -целом.

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитных свойств кольцевых ферромагнитных пленок, содержащее оптическую систему, поляризатор, анализатор, регистрирующий прибор и предметный столик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, предметный столик выполнен вращающим74284

Составитель Н.Филиппова

Техред М. Петко

Корректор М. Пожо

Редактор В.Фельдман

Эаказ 3455/40 Тираж 1019

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Под пис ное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ся и снабжен приспособлением для фиксации исследуемой пленки соосно с вращающимся столиком,нак которым установлен неподвижный, оптический непрозрачный экран с направляющими каналами,сечение которых выполнено в виде узкой 5 щели, совпадающей по длине с шириной кольца в радиальном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 6 !

1.Пак Н.Г. и Кан С.В.Магнитооптический метод осциллографирования петель гестереэиса,плоских ферромагнитных пденок. ПТЭ,М 1, 1963,с.133-134.

2.Лискер И.С и др Экспериментальное исследование круговой анизотропии в тонких плоских кольцевых ферромагнитных пленках. Вычислительные системы, Новосибирск, Наука, вып.20,1966,