Способ дефектоскопии магнитныхпленок

Способ дефектоскопии магнитныхпленок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27. 04. 79 (21) 27б1444/25-28 (51}М, Кл.

6 01 и 27/82 с присоединением заявки,%

Гооударстеанный комнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23.07-81 ° Бктллетень Ж 27 ло делам необретеннй

H открытий (53} УДК620.179.

° 14(088.8) Дата опубликования описания ЗО ° 07.81 (72) Авторы изобретения

Ф.В.Лисовский и В.И.Цеглов (, @ (1ф,т

1 A

Ордена Трудового Красного Знамени инстит т "

1 радиотехники и электроники АН СССР

11АТЕИТ119(71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИАГНИТНЬИ,ПЛЕНОК

Изобретение относится к дефектоскопии магнитных материалов и может быть использовано для обнаружения дефектов в тонких. магнитных пленках (пластинках), применяемых в вычислительной технике, интегральной оптике и технике СВЧ.

Известен способ дефектоскопии тонких магнитных пленок,,осйованный на наблюдении за движением решетки полосовых или цилиндрических магнитных доменов Г1 (.

Недостатками этого способа являются низкая чувствительность и плохая надежность, обнаружения дефектов, так как обнаружимы лишь дефекты, коэрцитивная сила и эффективный размер которых превьппает 1 э и 1 мкм, а также сложность способа.

Наиболее близким к изобретению является способ дефектоскопии магнитных пленок, заключающийся в том, что устанавливают исследуемую магнитную пленку перпендикулярно на2 правлению градиентного магнитного поля, освещают ее поляризованным лучом-света, увеличивают градиент поля до образования в пленке плоской одиночной доменной границы, ноступательно перемещают исследуемую пленку в направлении ее плоскости, перпендикулярно одиночной доменнбй границе, и наблюдают изображение доменной структуры пленки Г23.

Недостатками известного способа являются низкая. надежность обнаружения дефектов, обусловленная труд15 костью наблюдения и получения одиночной доменной границы в пленках с малым (порядка 1 мкм .и менее) раз-. мером доменов, низкая чувствительность, обусловленная теми же причинами, ограничивающая область приме нения способа только крупными дефектами (более 1 мкм) с большой коэр" цитивной силой (более 1 э) а также трудность определения вида цефекта.

4906

1О

20

30

<о

50

3 8

Цель изобретения — увеличение чувствительности и надежности обнаружения дефектов.

Поставленная цель достигается тем, что используют переменное магнитное поле, увеличивают его напряженность до наблюдения колебаний доменной границы, дополнительно подают постоянное магнитное поле, направленное в плоскости пленки перпендикулярно направлению одиночной плоской доменной границы, изменяют напряженность и знак постоянного магнитного поля, напряженность. и частоту переменного поля до момента ! резкого уменьшения амплитуды колебаний доменной границы, а после перемещения пленки наблюдают образование областей перемагничивания в пленке, и по появлению, размерам и положению этих областей судят о дефекте пленки.

На фиг. 1 представлена схема устройства, осуществляющего способ; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3конфигурация силовых линий постоянного магнитного поля; на фиг. 4 — наблюдаемая одиночная доменная граница и область перемагни; ивания; на фиг.5график зависимости ширины "размытого" участка от напряженности переменного поля.

Устройство для осуществления способа содержит катушки l и 2 электромагнита с двумя С-образными сердечниками 3 и 4, предметный столик 5 с препаратоводителем, электромагнит

6 с подковообразным сердечником,катушку 7 для создания электроградиентного магнитного поля, источник

8 света, поляризатор 9, микроскоп

10 и анализатор 11. Исследуемую пленку 12 устанавливают на предметный столик 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Катушки 1 и 2 электромагнита запитываются таким образом, что магнитные поля, создаваемые в зазорах

С-образных сердечников 3 и 4 ориентируются антипараллельно друг другу.

При этом между зазорами формируется линейно изменяющееся в пространстве магиитное поле, вертикальная составляющая которого обращается в нуль в плоскости симметрии магнитной системы (фиг. 3). Исследуемая пленка 12 помещается на предметный г

0 4 столик 5 с препаратоводителем, обеспечивающим поступательное перемеще" ние пленки 12 в горизонтальном направлении. Развитая плоскость пленки Р0 (фиг.3) может не совпадать с плоскостью симметрии системы.

Освещают пленку 12 с помощью источника 8 света с поляризатором 9, направление света ориентируют перпендикулярно плоскости пленки и наблюдают доменную структуру в пленке 12 с помощью микроскопа 10 с анализатором 11.

Увеличивают ток в катушке 2 электромагнита до образования в пленке

12 плоской одиночной доменной границы (фиг. 4а).

Горизонтальная составляющая магнитного поля в плоскости пленки регулируется электромагнитом 6 с подковообразным сердечником. Градиентйое магнитное поле, перпендикулярное плоскости пленки, создается катушкой

7. Подключают катушку 7 к источнику переменного тока, чем достигают создания переменного поля, перпендикулярного плоскости пленки. Увеличивают силу тока в катушке 7 до наблюдения колебаний доменной границы, проявляющихся в виде ее "размытия".

При подаче переменного тока в ка тушку 7 доменная граница приходит в колебательное движение, и в микроскопе 10 можно наблюдать "размытие" доменной границы (фиг. 4в).

График зависимости шириныд х "размытого" участка от напряженности h переменного поля имеет вид, показанный пунктирной линией на фиг. 5. Если внутри "размытого" участка находится дефект (фиг. 4в), наблюдаемая картина не меняется. Затем подключают катушку (не указана) электромагнита 6, чем достигают создания постоянного магнитного поля, направленного вдоль плоскости пленки.

1.

Увеличивают ток в катушке электромагнита 6 до момента резкого сужения области "размытия". Если суже1 ние не достигается, изменяют направление тока в катушке электромагнита 6. При подаче постоянного тока в катушку электромагнита 6, при определенной величине и направлении тока график. зависимости ширины "размытого" участка от напряженности переменного поля приобретает вид, показанный на фиг. 5 сплошной линиг

849060 6 и размерами (менее 1 мкм), а также при наличии статистических данных определить вид дефекта.

Формула изобретения

5 ей (горизонтальный участок соответствует достижению предельной ско" рости движения доменной границы).

При этом,вокруг дефекта образуется большая область перемагничивания, диаметр которой значительно (в 10100 раз) превышает эффективный размер дефекта (фиг. 4г, д).

Затем повторяют операцию увеличения тока в катушке электромагнита i0

6 до резкого сужения области "размытия" или изменяют направление тока в катушке электромагнита 6. Если сужения области "размытия" не достигается, увеличивают напряженность 15 градиентного поля путем увеличения переменного тока в катушке 7.

Если повторение операций увеличения тока электромагнита 6 (т.е. изменения его направления) и тока ка- 20

° тушки 7 не позволяет достичь сужения области "размытия"„ увеличивают частоту переменного тока в катушке

7. Указанные операции повторяют до достижения сужения области "размытия", 25

Затем перемещают поступательно пленку 12 с помощью препаратоводителя предметного столика 5 вдоль направления, лежащего в плоскости пленки, перпендикулярно одиночной : З0 доменной границе. Наблюдают образова ние областей перемагничивания в пленке, По факту появления областей перемагничивания, их размерам и положению судят о дефекте пленки.

При поступательном перемещении пленки вдоль направления, лежащего в ее плоскости перпендикулярно одиночной доменной границе, эта граница "зацепляется" за дефекты, образуя "зубцы" 40 (фиг. 4б).

Использование изобретения позволяет существенно (не менее чем в 4-5 раз) увеличить чувствительность и повысить надежность обнаружения дефектов с 45 малой коэрцитивной силой (не менее 1э) Способ дефектоскопии магнитных пленок, заключающийся в том,чго устанавливают исследуемую магнитную пленку перпендикулярно направлению градиентного магнитного поля, освещают ее поляризованным лучом света, увеличивают градиент поля до образования в пленке плоской одиночной доменной границы, поступательно перемещают исследуемую пленку в направлении ее плоскости, перпендикулярно одиночной доменной границе, и наблюдают изображение доменной структуры пленки, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и надежности обнаружения дефектов, используют переменное магнитное поле, увеличивают его наг1ряженность до наблюдения колебаний доменной границы, дополнительно подают постоянное магнитное поле, направленное в плоскости пленки перпендикулярно направлению одиночной плоской доменной границы, изменяют. напряженность.и знак постоянного магнитного поля, напряженность и частоту переменного поля до момента резко- го уменьшения амплитуды колебаний доменной границы, а после переменщения пленки наблюдают образование областей перемагничивания в пленке, и по появлению, размерам и положению этих областей судят о дефекте пленки.

Источники информации, принятые во-внимание при экспертизе

1. Argyle В.E., Chandarl P., "AIP Conf, Proc.", 1973, У 10, р. 403.

2. Sfrumate P.M. "IEEE Frans", 1С 71, VMAG-7, р.. 586.

849060 фиг.4

Составитель Н.Долгова

Техред Н. Ковалева

Корректор М. Шароши

Редактор О.Черниченко

Подписно е

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6082/56 Тираж 907

ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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