Устройство для измерения характеристик магнитных пленок

Устройство для измерения характеристик магнитных пленок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сбциалистичесиин

Республик

<»>883821 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.02.80 (21) 2878117/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (28) П риоритет—

Опубликовано23 ° iles . 81 ° Бюллетень № 43 (5! )М. Кл.

G 01 R 33/12

Риуйорстеенный квинтет

СССР

IlD делам нзобретенкй н отнрытнй (53) УДК621. 317 ° .44(088.8) Дата опубликования описания 25, 1 1. 81

В. С. Вунтесмери, Л. П. Лубянов, В. П. Мироненко, А. Н. Небосенко, EI. Л. Небосенко, С.

М. Г. Семена и И. И. Харченко (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехническ им; 50-летия Великой Октябрьской соц (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНЫХ

ПЛЕНОК

Изобретение относится к измери-. тельной технике и может быть использовано для измерения параметров магнитных пленок в режиме ферромагнитного резонанса.

Известно устройство для исследования резонансных характеристик магнитных пленок, состоящее из генератора СВЧ, источника постоянного магнитного поля, несимметричной полосковой линии передачи, в которую помещается магнитная пленка, детектора и устройства индикации. Исследуемую магнитную пленку помещают в зазор между центральным полоском и земляной пластиной линии, а магнитное поле перемагничивания создается двумя катушками Гельмгольца, расположенными вдоль линии.

Известное устройство позволяет оценивать интегральные характеристики магнитных пленок (1).

Однако это устройство достаточно громоздко, а катушки Гельмгольца требуют значительного расхода электрической энергии и специального охлаждения. Недостатком устройства является также недостаточная чувстви5 тельность при проведении измерений во взаимно ортогональных полях. Кроме того, известное устройство не пре дусматривает измерений характеристик магнитных пленок в.широком температурном диапазоне.

Цель изобретения — увеличение чув ствительности устройства за счет увеличения взаимодействий магнитной пленки с линией передачи при расшит5 ренин температурного диапазона измерений, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения характеристик магнитных пленок, содержащее последовательно соединенные генератор

СВЧ и вентиль, несимметричнузо полосковую линию передачи, в которую помещена магнитная пленка, последовательно соединенные детектор и блок индика883821 ции, дополнительно введен электромагнит, а токонесущий полосок несимметричной полосковой линии выполнен в виде спирали, охватывающей радиопрозрачный корпус, в среднем сечении которого расположена земляная пластина, подключенная к источнику нагрева, магнитная пленка расположена между однонаправленными по току ветвями токонесущего полоска и высокотеплопроводной крышкой корпуса и. теплоизолирована от окружающей среды, причем линия передачи размещена между полюсами электромагнита.

На фиг. I изображена структурная схема устройства для измерения характеристик магнитных пленок; на фиг,2участок измерения, образованный не-. симметричной полосковой линией, в которую помещапа исследуемая магнитная пленка„

Устройство для измерения характеристик магнитных пленок состоит из генератора 1, вентиля 2, коаксиально-полоскового перехода 3, несимметричной полосковой линии 4, электромагнита 5, источника 6 питания, детектора 7 и блока 8 индикации.

Участок измерения состоит из разьема 9, радиопрозрачного корпуса 10, токонесущего полоска !I, земляйой пластины 12 с электрическими выводами 13 и !4, магнитной пленки 15, высокотеплопроводной крышки 16 и разъема 17.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал из генератора через вентиль 2 и коаксиально-полосковый переход 3 подается на несимметричную полосковую линию 4. Линия 4 размеще-! на между полюсами электромагнита 5, питаемого источником 6, и подключена через детектор 7 к блоку 8 индикации, Коаксиально-полосковый переход 3 подключен к разъему 9, который, в свою очередь, подключен к выполненному в виде спирали, охватывающей радиопрозрачный корпус 10, токонесущему полоску II который с земляной пластиной

12, размещенной в среднем сечении корпуса 10, создает такую конфигурацию, что сопротивление несимметричной полосковой линии 4 в любой ее плоскости равно волновому. Электрические выводь! 13 и !4,. одновременно подключены к источнику нагрева, например источнику тока (не показан).

Исследуемая магнитная пленка 15 по t0

2S

4 мещена в зазор (О,! мм) между однонаправленными по току ветвями токоне сущего полоска ll и высокотеплопроводной, например из окиси бериллия, крышкой 16 корпуса 10. Однородное магнитное поле Н, направлено вдоль ветвей токонесущего полоска Il. В полос, ковой линии 4 распространяется в основном волна ТЕМ, Магнитный вектор высокочастотного поля лежит в плоскости магнитной пленки 15, в поперечном положении по отношению к оси линии (ветви }. Малая величина зазора обеспечивает хорошее взаимодействие пленки 15 с полем СВЧ. Выбранные раз-, меры зазора позволяют поворачивать пленку 15 вокруг оси, перпендикулярной ее плоскости, что позволяет находить оси анизотропии °

При одновременном воздействии на пленку 15 электромагнитного поля СВЧ и постоянного магнитного поля Но тре-. буемой величины в ней устанавливается режим ферромагнитного резонанса.

Использование свиппируемого магнитного поля позволяет после детектора

7, подключенного к разъему 17, наблюдать на экране блока 8 резонансную кривую поглощения, по которой можно оперативно определять следующие параметры пленок: резонансное поле Н ширину резонансной кривой 2 Н, поле магнитной анизотропии Нц, постоянную затухания и приращение магнитосопротивлениял,//р.

Устройство позволяет определять рабочие характеристики магнитных пленок 15. Это достигается тем, что на участке измерения магнитная пленка 15 размещена на высокотеплопроводной крышке 16 корпуса 10, внутри которого размещена земляная пластина 12, подключенная к источнику тепла (не показан ). При нагревании земляной пластины 12 тепловой поток путем теплопроводности через крышку 16 нагревает измеряемую магнитную пленку 15 до необходимой температуры.

Поскольку в качестве линии передачи использована несимметричная полосковая линия 4, можно проводить исследования тонких магнитных пленок в широком диапазоне частот.

Предлагаемое устройство позволяет в п.раз увеличить площадь взаимодействия магнитной пленки с линией передачи (и раз однонаправленные по току ветви токонесущего полоска пересекают поверхность магнитной плен883821

Формула изобретения

Устройство для измерения характеристик магнитных пленок, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ и вентиль, несимметричную

ЗО ки при различных размещениях пленки относительно токонесущегo полоска, т.е. в и раз увеличива ся чувствительность измерений). 1апример, в известном устройстве можно измерять указанные выше характеристики пленок толщиной порядка 1000-1200 K только, при комнатной температуре, а в предлагаемом — порядка 200 А (если задействовать п=6 ветвей) в диапазоне температур, например, 20-150 С (при той же максимальной чувствительности индикатора). Температурный диапазон измерений определяется выбором рабочего режима пленки, при необходимос- !5 ти диапазон температурных измерений можно расширить до температуры размягчения радиопрозрачного материала корпуса. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет измерять как инте- 2О гральные характеристики магнитных пленок, так и локальные в ортогональных магнитных полях. полосковую линию передачи, в которую помещена магнитная пленка, последовательно соединенные детектор и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения чувствительности устройства за счет увеличения взаимодействия магнитйой пленки с линией передачи при расширении температурного диапазона измерений, в него дополнительно введен электро- магнит, а токонесущий полосок несимметричной полосковой линии выполнен в виде спирали, охватывающей радиопрозрачный корпус, в среднем сечении которого расположена земляная пластина, подключенная к источнику нагрева, магнитная пленка расположена между однонаправленными по току ветвями токонесущего полоска и высокотеплопроводной крышкой корпуса и теплоизолирована от окружающей среды, причем линия передачи размещена между полюсами электромагнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1„ Корнев Ю. В., Батракова Л.И., Вунтесмери В. С,, Естественный ферромагнитный резонанс в поликристаллических пленках кобальта. Фи.-ика металлов и металловедение. Т. 31, вып. 2, 197!.

883821

Фиг.2

Составитель Г. Семенова

Редактор О, Половка Техред Э.Фечо Корректор Г. Назарова

Заказ 10224/70 Тираж 735 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