Устройство для контроля параметров цилиндрических тонких магнитных пленок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{ii>781726 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 180978 (21) 2663168/26-11

)(„

G 01 R 33/12 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликоваио231180 Бюллетень Мо 43

Дата опубликования описания 23,1l80 (5З) УДК 621.317..44(088.8) (72) Авторы изобретению

Л, Я. Айзенберг, А. А. Штин и В. С. Малышев (71) Заявитель (54) уСТРОИСТНО 7pIH KOHTPOJISI IIAPAMETPOB ЦИЛИНпрИчЕСКИХ

ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к магнитным, 1 измерениям и предназначено для измерения параметров цилиндрических тонких магнитных пленок в процессе производства. 5

Известно устройство для контроля параметров тонких магнитных пленок, которое содержит генератор периодически изменяющегося напряжения, перемагничивающую и измерительную обмотку, 10 соединенную с усилителем, переключатель и регистрирующую аппаратуру (1$ .

Контроль пленок здесь осуществляется по спектральным характеристикам магнитных шумов, а именно сравнением полученной характеристики с образцовой кривой, что снижает точность контроля. При этом контроль ведется толь-. ко по одной характеристике °

Наиболее близким к предлагаемому 2О по техническому решению задачи является устройство для контроля параметров цилиндрических тонких магнитных пленок, содержащее сумматор, перемагничивающую и измерительную обмотку, 25 подключенную ко входу усилителя, формирователь и регистрирующую аппаратуру 2(.

Однако устройство характеризуется невысокой точностью, так как измере- З() . %

2 ние параметров пленки осуществляется по величине намагниченности, определяемой косвенно.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля пара- метров цилиндрических тонких магнитных пленок, содержащее сумматор, перемагничивающую и измерительную обмотки, усилитель, ко входу которого подключена измерительная обмотка, формирователь импульсов и регистрирующий блок, введены генератор периодически изменяющегося напряжения, дифференцирующий блок и аналоговый ключ, выход которого соеДинен с регистрирующим блоков»,- первый вход подключен к выходу генератора периодически изменяющегося напряженйя, связанного с первым входом сумматора, второй вход подключен к выходу усилителя, соединенного через дифференцирующий блок с формирователем импульсов, выход последнего подключен к третьему входу аналогового ключа и второму входу сумматора, подключенного своим выходом к перемагничивающей обмотке..

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устрой781726 ства; на фиг. 2 — диаграммы напря жений; на фиг. 3 — область работоспособности и диаграмма векторов.

Устройство для контроля параметров цилиндрических тонких магнитных пленок содержит генератор 1 периодически изменяющегося напряжения, выходом подключенного к одному входу сумматора 2, к выходу которого подключена перемагничивающая обмотка 3.

Вход усилителя 4 соединен с измерительной обмоткой 5, а выход соединен через дифференцирующий блок 6 с формирователем 7 импульсов ° Выход формирователя подключен ко второму входу сумматора 2 и к третьему входу аналогового ключа 8, второй вход ко- 15 торого соединен с выходом усилителя

4, первый — с выходом генератора 1, а выход подключен к регистрирующему блоку 9.

Область устойчивой работы участка цилиндрической тонкой магнитной пленки определяется астроидой (фиг.За).

При отсутствии скоса оси легкого намагничивания при перемагничивании вдоль оси стержня, вектор напряженности внешнего поля совпадает с осью стержня, перемагничивание происходит эа счет вращения. вектора намагниченности (М вЂ” ) .

В случае наличия скоса оси легкого намагничивания на угол й,, внешнее ЗО поле составляет с осью трудного намагничивания угол сс .

До того момента, пока величина внеш.него поля не достигает критической ве-35 личины (H о), перемагничивание происходит эа счет вращения вектора намагниченности . В момент достижения ннешним полем величины Но происходит срыв доменных границ и вектор намагниченности занимает положение, параллель- 4О кое касательной к астроиде, проведенной через точку пересечения астроиды с вектором внешнего поля (устойчивое .состояние, момент времени Ф, фиг.36).

При дальнейшем увеличении внешнего 45 поля вектор намагниченности М поворачивается в обратном направлении и стремится занять положение параллельное внешнему полю H> „, — момент времени tg .Потери HB перемагничивание в интервале времени t - t характеZ ризуют величину скоса оси легкого намагничивания.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 выдает периодически изменяющееся напряжение, например синусоидальное, которое поступает на второй вход сумматора 2. Так как в — исходном состоянии на первом входе сумматора 2 сигнал отсутствует, то ф) сигнал с генератора 1 проходит на его выход без изменения и в перемагничинающей обмотке 3 образуется магнитное поле, направленное вдоль оси стержня и перемагничивающее его . 65

В отсутствие скоса оси легкого намагничивания перемагничивание пленки происходит за счет вращения вектора намагниченности, а изменение намагни ченности пропорционально скорости изменения внешнего магнитного поля, создаваемого обмоткой 3. В результате

ЭДС, индуцируемая в измерительной обмотке 5, изменяется плавно.

При наличии угла скоса оси легкого намагничивания в контролируемой пленке, при достижении магнитным полем критического значения Н (фиг,З), происходит смещение доменных границ и величина ЭДС, индуцируемая в измерительной обмотке 5, резко возрастает (выброс, фиг. 26).

Сигнал с обмотки 5 поступает на вход усилителя 4, дифференцируется на блоке 6 (фиг. 2в) и запускает формирователь 7. Импульсом с формирователя (фиг.2г) открывается аналоговый ключ 2 и на регистрирующем блоке 9 фиксируется величина напряжения генератора 1, соответствующая Но. Одновременно импульс с выхода формирователя

7 подается на второй вход сумматора 2, с выхода которого суммарный сигнал (фиг. 2д) подается в обмотку 3 и скорость изменения перемагничивающего поля увеличивается, в результате чего увеличивается и амплитуда сигнала, снимаемого с обмотки 5 в интернале времени t < — с (фиг. 2е) . Этот сигнал усиливается на усилителе 4 и поступает через аналоговый ключ 8, открытый импульсом с формирователя 7, на блок 9. Ключ 8 закрывается максимальным значением напряжения с генератора 1.

С помощью устройства можно определить величину Н и величину угла скоса оси легкого намагничивания и по известным величинам построить область работоспособности пленки .

В устройстве повышается точность за счет непосредственного измерения величины потерь энергии на перемагничивания в пленке, которые характеризуют угол скоса. Кроме того исключение компенсирующих цепей упрощает устройство.

Формула изобретения

Устройстно для контроля параметров цилиндрических тонких магнитных пленок, содержащее сумматор, перемагничивающую и измерительную обмотки,усилитель, ко входу которого подключена измерительная обмотка, формирователь импульсов и регистрирующий блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены генератор периодически изменяющегося напряжения, дифференцирующий блок и аналоговый ключ, выход которого соединен с регистрирующим блоком, 781726 первый вход подключен к выходу генератора периодически изменяющегося напряжения, связанного с первым входом сумматора, второй вход подключен к выходу усилителя, соединенного через дифференцирующий блок с формирователем импульсов, выход последнего под5 ключен к третьему входу аналогового ключа и второму входу сумматора,подключенного своим выходом к перемагни чивающей обмотке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дефектоскопия, AH СССР, 1977, 94, с. 92.

2. Авторское свидетельство СССР

Р522477, кл. G 01 R 33/12, 1976.

781726!

Составитель М. Клыков еТехред Е. Гаврилешко Корректор В. Синицкая

Редактор Е. Шишкин с.

Тирам 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дел4 м изобретений и открытий

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

Заказ 8122/49

Филиал ППП "Патент", г; Уигород, ул. Проектная, 4