Устройство для измерения напряженности поля коллапса субмикронных цилиндрических магнитных доменов

Устройство для измерения напряженности поля коллапса субмикронных цилиндрических магнитных доменов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ КОЛЛАПСА СУБМИКРОННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДО ,МЕНОВ, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор, микроскоп, фотоприемник. а также блок анализа сигнала, блок создания магнитных полей, состоящий из катушки смещения, соединенной с генератором пилообразного тока и катушки модуляции, соединенной с генератором синусоидального тока, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности и расширения диапазона измерений диаметгов цилиндрических магнитных .доменов до субмикронных размеров, оно снабжено механическим фильтром, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с входом блока анализа сигнала. сл с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (!9) (1!) 4(s() G 01 R 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3652207/24-21 (22) 18 .10.83 (46) 30.03.85. Бюл. N- 12 (72) А.Г.Величко, Ю.Ю.Гусев и А.Н.Павлов (53) 621.317.42(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 913450, кл. (11 С 11/14, 1981. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ КОЛЛАПСА СУБМИКРОННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДО- ,МЕНОВ, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор, микроскоп, фотоприемник, а также блок анализа сигнала, блок создания магнитных полей, состоящий из катушки смещения, соединенной с генератором пилообразного тока и катушки модуляции, соединенной с генератором синусоидального тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений диаметров цилиндрических магнитных .доменов до субмикронных размеров, оно снаб)кено механическим фильтром, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход — с входом блока анализа сигнала.

1148011

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механический фильтр выполнен в виде низкочастотного вибратора камертонного типа, Изобретение относится к магнито,метрии и может быть использовано для определения поля. коллапса субмикронных цилиндрических магнитных доменов (ЦИД) в широком диапазоне значений.

Наиболее, близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения напряженности поля коллапса ЩЩ, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, микроскоп, анализаторы, I фотоприемник, а также анализатор сигнала., блок создания магнитных полей, состоящий иэ катушек смещения и модуляции, генератор синусоидального то ка и генератор пилообразного тока (!).

Недостатком. известного устройст- . ва является малая чувствительность блока анализа сигнала, что не позволяет использовать его для контроля поля коллапса ЦИД субмикронных размеров.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона из-. мерений диаметров цилиндрическиМ магнитнык доменов до субмикронных значений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор, микроскоп, фотоприемник, а также блок анализа сигнала, блок создания магнитных полей, состоящий из катушки смещения, соединенной с генератором пилообразного тока, и катушки модуляции, соединен. ной с генератором синусоидального тока, введен механический фильтр, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с входом блока анализа сигнала.

Механический фильтр выполнен в виде низкочастотного вибратора камертонного типа, представляющего собой упругую пластину с закрепленсостоящего из упругой пластины с закрепленными на концах магнитами одинаковой массы и зажатой в центре масс между ребрами треугольных призм. ными на концах магнитами одинаковой массы и зажатую в центре масс между ребрами треугольных призм.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2— . схема механического фильтра.

Устройство (фнг. 1) содержит оптически связанные источник 1 света, поляризатор 2, анализатор 3, микро10 скоп 4, фотоприемник 5, выход которого соединен с входом механического фильтра 6, а также блок 7 анализа сигнала, блок создания магнитных полей, состоящий иэ катушек смеще15 ния 8 и модуляций 9, цифровой вольтметр 10, генератор 11 пилообразного тока, подключенный к катушке смещения 8, и генератор 12 синусоидального тока, подключенный к катушке 9

20 модуляции.

Иеханический фильтр 6 (фиг. 2) представляет собой низкочастотный вибратор камертонного типа, работающий аналогично вибрационному элект25 ромеханическому частотомеру. Конструктивно механический фильтр выполнен в виде упругой пластины 13, зажатой в центре масс между ребрами двух треугольных призм 14 и 15. На

30 концах пластины закреплены магни, ты 16 и 17 одинаковой массы, под ко.торыми расположены входная 18 и выходная 19 катушки.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый образец с Ц1 Щ-структу;рой помещается в оптическую систему, состоящую из источника 1 света, поля,ризатора 2, микроскопа 4, аналиэато40 ра 3. По сигналу запуска генератор 11 вырабатывает линейно возрастающий ток. С ростом тока растет амплитуда сигнала на выходе фотоприемника 5 .и, соответственно, на выходе механи45 ческого фильтра 6. С выхода механи,ческого фильтра 6 сигнал поступает! 1480

Составитель В.Вагин

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Микеш Корректор Н.Король

Заказ 1571/38 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 на вход блока 7 анализа сигнала, где в момент коллапсации формируется сигнал запуска цифрового вольтметра 10. Цифровой вольтметр 10 измеряет с высокой точностью величину падения напряжения на катушке 8 смещения.

По резулвтату измерения, зная постоянную катушки, легко определить поле коллапса.

Под воздействием электромагнитного поля входной катушки 18 та половина пластины 13, конец которой расположен над входной катушкой, совершает вынужденные колебания на резонансной частоте, которые н силу упругости 1 пластины передаются на ее вторую половину и за счет закрепленного на конце магнита 17 возбуждают колебания резонансной частоты на выходной

11 4 катушке 19. Применяемый в устройстве фильтр 6 имеет резонансную частоту 73

Гц и обладает добротностью 365. Меха- ническая природа колебаний автома-, тически исключает воздействие злект" ромагнитных помех, что в случае радиоэлектронного фильтра (при той же добротности) приводит к возбуждению, а высокая добротность механического фильтра позволяет уверенно выделять полезный сигнал при отношении сиг- нал / шум порядка 0,2, что обеспечивает работу устройства в субмикронном диапазоне размера ЦМД.

Таким образом, работа устройства практически не зависит от влияния электромагнитных помех, в результате увеличена чувствительность и расширен диапазон измеряемых величин.