Способ локального измерения намагниченности насыщения ферритовой пленки

Способ локального измерения намагниченности насыщения ферритовой пленки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано при исследовании характеристик магнитных пленок. Целью изобретения является повышение точности измерений, намагниченности насыщения ферритовых пленок. Устройство, реализующее способ, содержит ферродиэлектрическую пластину с отверстием, на которую помещается исследуемая пленка, высокочастотный детектор 5 высокочастотный генератор 1, аттенюатор 2, циркулятор 3, полосковый резонатор 4, постоянный магнит 6, петлю 7 для создания магнитного поля низкой частоты и синхродетектор 9. Повышение точности измерений достигается в результате исключения влияния поля кристаллографической анизотропии при измерении намагниченности насыщения пленки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Д1) G О1 P. 33/05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4372831/24-21 (22) 29.01.88 (46) 30.01.90, Бюл. Ь - 4 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) В.Б,Горский и А.В,Помялов (53) 621.317.44 (088.8) (5б) Методы и средства измерений электромагнитных характеристик на В 1 и СВЧ. Тезисы докладов VI Всесоюзной научно-технической конференции. Новосибирск, 1987, с, 114-115. (54) СПОСОБ ЛОКАЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ НАСЫЩЕНИЯ ФЕРРИТОВОЙ

ПЛЕНКИ (57) Изобретение может быть использовано при исследовании характерис„.SU,, 1639698 А1 тик магнитных пленок. Целью изобретения является повишение точности измерений намагниченности насыщения ферритовых пленок. Устройство, реализующее способ, содержит ферродиэлектрическую пластину с отверстием, на которую помещается исследуемая пленка, высокочастотный детектор 5, высокочастотный генератор I аттенюатор 2, циркулятор 3, полосковый резонатор 4, постоянный магнит 6, петлю 7 для создания магнитного поля низкой частоты и сиыхродетектор 9.

Повышение точности измерений достигается в результате исключения влияния поля кристаллографической анизотропии при измерении намагниченности насыщения пленки. 3 ил, 1539698

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способу измерения намагниченности насыщения ферритовых пленок с помощью микроволн, и может быть использовано для контроля распределения примесей в ферритовых пленках.

Цель изобретения — повышение точФ. ности измерений. 10

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для реализации способа; на фиг.2 — производная сигнала поглощения ФМР по постоянному магнитному полю; на фиг.3 — искажение за счет эффекта аниэотропии формы производной сигнала поглощения ФМР по магнитному полю. !

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 ВЧ, проградуированный атте-.. нюатор 2 с регулируемым ослаблением, соединенный с первым плечом" циркуЛя-. тора 3, второе плечо которого. соединено с измерительным полосковым ре-. зонатором 4, ВЧ-детектор 5, соеди-, 25 ненный с третьим плечом циркулятора

3, магнит б, между полюсами которого; помещен измерительнйй резонатор 4, петля 7 для создания магнитного поля низкой частоты, которая соединена с 30 генератором 8 низкой частоты, синхро детектор 9, соединенный с ВЧ-детектором 5 и генератором 8 низкой частоты.

Способ осуществляется следующим образом. 35

Ферродиэлектрическую пластину с отверстием размещают в несимметричном полосковом ВЧ-резонаторе так, чтобы отверстие находилось над центральной жилой ВЧ-резонатора в пучности маг- 40 нитной компоненты ВЧ-поля. Параметры пластины и отверстия выбирают из известных условий. ВЧ-резонатор 4 с пластиной размещают между полюсами магнита б.так, что магнитное поле на- 45 правлено по нормали.к поверхности пластины. Исследуемую ферритовую пленку накладывают на пластину так, чтобы исследуемый участок пленки был расположен над отверстием. Затем на исследуемую пленку с пластиной воздействуют высокочастотным магнитным полем, для чего с генератора 1 на

ВЧ-резонатор 4 подают сигнал высокой частоты, который создает в области расположения пленки ВЧ магнитное поле

Н. Одновременно. с помощью магнита 6 в исследуемой пленке создают постоянное магнитное поле Н, направленное по нормали к поверхности исследуемой пленки. Величину НО выбирают из условия возбуждения ФМР на исследуемом участке пленки. При резонансе изменяется величина мощности Р, отраженная от измерительного резонатора 4, которая вццеляется при помощи циркулятора 3 и направляется в детектор 5..

Одновременно с указанными полями на пленку воздействуют НЧ магнитным полем, направленным по нормали к поверхности исследуемой пленки, для чего с генератора 8 НЧ на петлю 7 подают сигнал низкой частоты. После

BII-детектора 5 сигнал детектируется низкочастотным синхродетектором 9, опорная частота детектирования которого задается генератором НЧ 8. В ре.зультате на выходе синхродетектора

9 получается производная сигнала по- . глощения ФМР, возбуждаемого на исследуемом участке ФП. Зависимость величины сигнала на выходе синхродетектора 9. от величины постоянного магнитного поля НО показана на фиг.2, где

Н вЂ” величина магнитного поля соотP

1 ветствующая условиям возбуждения ФМР на исследуемом участке пленки. Измеряют разность А,Нрр напряженностей постоянного магнитного поля, соответствующих пиковым значениям производной сигнала поглощения ФМР по постоянному.магнитному полю. Уменьшая затухание, вносимое проградуированным аттенюатором 2, увеличивают амплитуду В I-поля в.измерительном резонаторе до тех пор,, пока не начнется искажение резонансной кривой (фиг.3). По градуировке аттенюатора

2 определяют амплитуду ВЧ поля Н на исследуемом участке, при котором отношение пиковых значений производной сигнала П /U становится отличным от единицы и равным С, после чего величина намагниченности насы щения пленки определяется по формуле

М = 2 (с - 1) дН

4 FI> где oL -††отношение пиковых значений производных;

Н вЂ” величина напряженности ВЧ

Ь магнитного поля при отношении пиковых значений производных, равном оС.

Соответствие между градуировкой аттенюатора и напряженностью ВЧ маг3539698 нитного поля в области над отверстием в ферродиэлектрической пластине устанавливается по измерению предлагаемым способом на ферритовой пленке с известной намагниченностью насыщения.

Параметр С выбирают так, что при значениях а, лежащих в указанном диапазоне, искажение резонансной кривой обусловлено непосредственно эффектом анизотропии формы. Использование значений, слабо отличающихся от единицы, ограничено чувствительностью используемой аппаратуры. Это связано с трудностью. фиксирования амплитуды ВЧ поля Н» при котором отношение U"/U близко к единице, Сильное искажение производной сигнала поглощения ФИР, когда.С /U > ),2 имеет место при такой амплитуде B Iполя, когда начинаются 4-магноиные процессы распада и ширина резонансной кривой увеличивается. Вследствие искажения резонансной кривой непосредственно измерить ее ширину невозможно и в результате определить намагниченность насыщения невозможно.

Формула изобретения.

Способ локального измерения намагниченности насыщения ферритовой пленки, эаключающ шся в воздействии на пленку постоянным магнитным полем, перпендикулярным поверхности пленки„ и высокочастотным магнитным полем, параллельным поверхности пленки, причем..параметры магнитных полей выбирают, исходя из условий возбуждения ферромагнитного резонанса в исследуемом:, участке пленки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повы15 шения точности измерений, на исследуемую пленку дополнительно воздействуют низкочастотным магнитным полем, направленным. перпендикулярно поверхности пленки, регистрируют производную

20 сигнала поглощения ферромагнитного резонанса по постоянному магнитному полю, измеряют разность напряженностей постоянного магнитного поля, соответствующих пиковым значениям

25 указанной производной, и намагниченность насыщения пленки определяют при выбранном значении отношений этих производных.1539698

Составитель А.Романов

Редактор Н.Киштулинец Техред М.Моргентал Корр ек тор И. Му с к а

Закаэ 1341 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101