Способ измерения подвижности доменных границ тонких магнитных пленок Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может.быть применено для измерения динамических характеристик тонких магнитных пленок в условиях их серийного производства.

Известен способ измерения под- 5 вижности доменных границ тонких магнитных пленок, заключающийся в воздействии на них импульсного магнитного поля и последующей регистрации отклика доменных границ на это воз- 10 действие, по которому определяют время релаксации (или частоту релаксации) доменных границ, служащее дпя. нахождения подвижности доменных границ. Для тонких магнитных 5 пленок обычно применяется, фотоэлектрическая регистрация отклика до- менных границ с помощью Эффектов Фарадея и Керра 1 .

Импульсный характер во.здействия -Q магнитного поля на доменные границы вызывает необходимость применения широкополосных регистрирующих устройств. Это приводит к тому, что отношение сигнал/шум имеет малую « |Величину (2-5). Препятствием на применения данного способа для промышленного автоматического контроля Подвижности доменных границ тонких магнитных пленок являются также трудности реализации доста- 30 точно точного измерения времени .{или частоты) релаксации доменных границ - промежутка времени, за который величина смещения доменных границ составляет максимального 35

смещения.

I

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущнрсти является способ измерения подвижности: доменных границ тонких магнитных пле- 40 нок, заключающийся в воздействии на тонкую магнитную пленку переменного магнитного поля с изменякяцейся частотой и последукяцей. регистрации амплитудно-частотной характе- 45 ристики колебаний доменных границ с помощью магнитооптического эффекта , по которой определяют частоту релаксации доменных границ, необходимую для нахождения подвижности ел доменных границ 2 .

Однако устройство для осуществления известного способа.характеризуется невысокой точностью измерений вследствие низкого отношения сиг- с нал/шум. Невысокая точность иэмере- ния обусловлена также флуктуациями светового потока, созданного осветителем. Так, при флуктуациях светового потока осветителя 0,1% погрешность измерения амплитуд колеба- 60 НИИ доменных границ для феррит-гранатовых пленок с углом фарадеевского вращения 0,5, составляет 5-8%.

Цель изобретения - повыиение точ мости измерений.65

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения подвижности доменных границ тонких магнитных пленок, заключающемуся в воздействии на тонкую магнитную пленку переменного магнит.ного поля и фотоэлектрической регистрации колебаний доменных границ с последую щим определением частоты релаксации доменных границ, производят одновременное воздействие на магнитную плен ку двух переменных полей высокой и низкой частоты-равной амплитуды, измеряют отношение амплитуд колебаний доменных границ, соответствующих воздействию двух переменных магнитных полей разной частоты одинаковой амплитуды, & частоту релаксации доменных границ определяют по формуле

U./x.f-(pWcoO .

, i4x,/x.)

где Ыс - частота релаксации доме

ных границ

СОд jU частоты Переменных магнитных полей,

Хч(Хг- амплитуды колебаний доменных границ, соответс вующие частотам ( и 63 Высокую частоту выбирают выше частоты релаксации доменных границ ;(в 1-3 раза), а низкую частоту -, меньше первой более чем в 10 раз,

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью двух катушек, питаемы} от генераторов высокой и низкой частоты, одновременно воздействуют на тонкую магнитную пленку двумя переменными магнитными полями одинаковой амплитуды. При этом в тонкой магнитной пленке происходит наложение низкочастотных колебд1ний на высокочастотные колебания доменных границ. За счет релаксационных-проЧ цессов,амплитуда высокочастотной составляющей меньше амплитуды низ-кочастотно;а составляющей колебани|1 доменных .границ.Эти колебания доменны границ регистрируют с помощыб эффекта Фарадея или Керра фотоэлектрическим приемником, сигнал с которого подается параллельно на два селективных усилителя, настроенных на частоты генераторов низкой и высокой частоты. Выходы селективных усилителей через соответствующие пиковые детекторы соединены с входадда измерителя отношения амплитуд. Для увеличения производ Ительности измерений выход последнего соединяют с входом калькулятора например, Электроника МК-46 , в который закладцл вают программу вычисления частоты релаксации по формуле (1) к подвижности доменных границ по формуле

jUtrK-co,

(2}

С)

|U - подвижность доменных грагде

ниц

К - коэффициент, определяемый из теории тонких магнитных пленок. . Использование предлагаемого способа, обеспечивает более узкую полосу пропускания селективных усилителей, чтЪ позволяет повысить отношение сигнал/шум и, следовательно, увеличить точность измерений, более точно уравнять амплитуды воздействую- .

щего магнитного поля, упростить реализацию способа в результате снижения требований к равномерности амплитудно-часто.тных характеристик узлов и упрощения аппаратурного.достава измерительных установок.

Одновременное воздействие на тонкую магнитную пленку переменных магнитных полей двух частот и одновременная регистрация отношения

0 амплитуд составляющих колебаний дог менных границ позволяет исключить влияние флуктуации . светового потока осветителя благодаря тому, что при изменении светового потока от5ношение амплитуд этих составляющих колебаний доменных границ остается постоянным.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ,ТОНКИХ МАГНИТ НЫХ ПЛЕНОК, заключающийся в воздействии на тонкую магнитную пленку переменного магнитного поля и фотоэлектрической регистрации колебаний доменных границ с последутаим опреде 1ением частоты релаксации доменных границ, отличаю- . щ. и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, производят одновременное воздействие на тонкую магнитную пленку двух переменных полей высокой и низкой частоты равной амплитуды, измеряют отношение амплитуд колебаний доменны с границ, соответствующих воздействию двух переменных магнитных полей разной частоты одинаковой амплитуды, a частоту релаксации доменных границ определяют по формуле . KXJ4,V (,tOi/w«V i-мз СОс i где We - частота релаксации доменных границ Cij.COj- частота переменных магнитЛ// НЫХ полей/ )- амплитуды колебаний доменных границ, сооТветст-3 вуюише частотам Ыц и W ,