МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ДОБРОТНОСТИ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК С ПОМОЩЬЮ ВОЗБУЖДЕНИЯ МАГНОННОГО КОНДЕНСАТА БОЗЕ-ЭЙНШТЕЙНА Российский патент 2024 года по МПК G01R33/05 

Метод определения магнитной добротности магнитных пленок с помощью возбуждения магнонного конденсата Бозе-Эйнштейна относится к области измерения магнитных свойств и может быть использован для определения параметра затухания тонких пленок железо-иттриевого граната.

Известен способ измерения магнитных параметров наноматериалов, описанный в патенте №2449303, включающий в себя переменную во времени в небольшом диапазоне частоту накачки.

Недостаток способа заключается в измерении базовых параметров наноматериалов, таких как ширину линии, намагниченность насыщения, поле магнитной анизотропии, но отсутствии способа измерения параметра затухания тонких пленок.

Наиболее близким к предлагаемому способу и принятым в качестве прототипа является способ измерения параметров наноразмерных магнитных пленок, представленный в патенте №2544276, который был выбран в качестве прототипа.

Недостатки наиболее близкого способа заключаются в необходимости регистрации нескольких гармоник нелинейного сигнала ферромагнитного резонанса. В ходе исследования получаемые спектры могут сильно усложняться, что затрудняет интерпретацию результатов.

Целью предлагаемого способа является предоставление метода определения параметра затухания тонкой пленки железо-иттриевого граната с использованием эталонного образца и стандартных методов импульсной накачки ферромагнитного резонанса.

Техническим результатом является упрощение определения параметра затухания без использования специализированных конструкций и ограничения формы образца.

Технический результат достигается тем, что величину сдвига сигнала нелинейного ферромагнитного резонанса по полю сравнивают со сдвигом для эталонной пленки с известным затуханием, причем сдвиг обуславливается возбуждением магнонного конденсата Бозе-Эйнштейна, что предполагает его независимость от размагничивающих факторов и отсутствие необходимости жестко ограничивать исследуемую область образца.

Метод определения добротности магнитных пленок с помощью возбуждения магнонного конденсата Бозе-Эйнштейна характеризуется тем, что оценка параметра затухания Гильберта происходит из сигнала магнонного конденсата с образца, расположенного на резонаторе с высокочастотным переменным магнитным полем, с нахождением всей системы в постоянном магнитном поле. Большая амплитуда переменного магнитного поля означает ограничение угла отклонения намагниченности только параметром затухания в системе. Угол отклонения намагниченности связан с максимальной величиной частотного сдвига при нелинейном резонансе, которая определяется разницей между значением частоты срыва нелинейного резонанса и частотой линейного резонанса той же системы. Для отделения вклада образца в затухание от вклада остальных параметров системы предполагается использовать контрольный образец с ранее определенным параметром Гильберта. После регистрации набора данных контрольного образца, он заменяется на интересующий образец с максимально возможным сохранением внешних параметров, таких как расположение образца на резонаторе, расположение относительно магнита, расстояние от резонатора до образца и прочих. После регистрации набора данных, аналогичных контрольному образцу можно провести их качественное сравнение и оценку параметра затухания Гильберта. Метод схож с методом Коленикоса в определении параметра затухания Гильберта без необходимости учитывать размагничивающие факторы на краях образца, но отличается более простой конфигурацией полей и общей простотой применения. Преимущества метода в простоте применения и сбора данных, недостатки заключаются в необходимости точного повторения всех условий эксперимента исследуемых и контрольного образцов, а также применимостью только для ферромагнитных пленок с хорошими нелинейными свойствами.

Изобретение относится к области измерения магнитных свойств. Метод определения магнитной добротности магнитных пленок с помощью возбуждения магнонного конденсата Бозе-Эйнштейна содержит этапы, на которых осуществляют намагничивание пленок в переменных полях в присутствии постоянного поля, при этом величину сдвига сигнала нелинейного ферромагнитного резонанса по полю сравнивают со сдвигом для эталонной пленки с известным затуханием, причем сдвиг обуславливается возбуждением магнонного конденсата Бозе-Эйнштейна, что предполагает его независимость от размагничивающих факторов и отсутствие необходимости жестко ограничивать исследуемую область образца. Техническим результатом является упрощение определения параметра затухания тонкой пленки железо-иттриевого граната.

Метод определения магнитной добротности магнитных пленок с помощью возбуждения магнонного конденсата Бозе-Эйнштейна, включающий намагничивание пленок в переменных полях в присутствии постоянного поля, отличающийся тем, что величину сдвига сигнала нелинейного ферромагнитного резонанса по полю сравнивают со сдвигом для эталонной пленки с известным затуханием, причем сдвиг обуславливается возбуждением магнонного конденсата Бозе-Эйнштейна, что предполагает его независимость от размагничивающих факторов и отсутствие необходимости жестко ограничивать исследуемую область образца.