Способ формирования решетки цилиндрических магнитных доменов Советский патент 1984 года по МПК G01N27/72 

1

Изобретение относится к измерительной технике и технической физике, а именно, к средствам измерения и контроля физических параметров тонких магнитных пленок - носителей цилиндрических магнитных доменов

(ЦМД).

Известен способ формирования решетки 1ЖЦ, включаютций воздействие на доменную структуру исследуемого образца полем смещения, направленным параллельно оси легкого намагничивания (перпендикулярно плоскости пленки), и импульсным полем, приложенным в том же направлении, величина которого превышает поле коллапса полосовых доменов { 1 .

Недостатком известного способа является сильная неоднородность формируемой решетки и возможность образования жестких ЦМЦ в неимплантированных образцах. При изменении типа образца необходима регулировка амплитуды и длительности импульса.

Известен способ формирования решетки ЦМД, включающий воздействие на образец с доменной структурой импульсным магнитным полем, параллельным плоскости образца (перпендикулярно оси легкого намагничивания пленки), величина которого превышает поле одноосной анизотр 9пии образца, и вращение о.бразца 23 I

Недостатком данного способа явля

ется сложность его реализации в системе неразрушающего технологического контроля магнитных пленок стандартных размеров (диаметром до 100 мм и более), поскольку величина рабочего зазора магнитной системы (электромагнита), а следовательно, габариты, вес и знергопотребление прямо связаны с размерами исследуемого образца и с требованиями высокой однородности магнитного поля в зоне взаимодействия с образцом. Отсюда - большое энергопотребление, громоздкость аппаратуры, сложность автоматизации в процессе измерений в линии технологического контроля.

Кроме того, в данном способе решетка ЦМД формируется только при определенных ориентациях поля в плоскости пленки в связи с проявлением магнитной анизотропии в плоскости пленки, поэтому требуется либо предварительная ориентация

083522

образца в зазоре электромагнита с привлечением других средств контроля, либо проведение многократной операции с включением и выключением 5 поля, с постоянным контролем состояния решетки для разных углов ориентации образца в магнитном поле, т.е. в каждом образце нужно заново определять нужную ориента10 цию поля, что также существенно снижает производительность способа. Цель изобретения - повьшение производительности способа.

Поставленная цель достигается 15 тем, что согласно способу формирования решетки ЦВД, включающему воздействие на образец магнитным полем, параллельным его плоскости, максимальное значение которого

20 превьш1ает лоле одноосной анизотропии образца, в нем на образец воздействуют градиентным,радиально-симметричным постоянным магнитным полем, при этом одновременно

25 перемещают образец в его плоскости и компенсируют составляющие поля, перпендикулярные зтой плоскости.

На чертеже представлено устройство для формирования решетки ЦМД в магнитных пленках, реализующее предлагаемый способ.

Устройство для формирования решетки ЦМД содержит исследуемый образец 1, закрепленный в кассете 2 с возможностью перемещения в зазоре 3 по направляющим 4, постоянные магниты 5 и 6, обращенные одноименными полюсами в сторону зазора 3 и закрепленные на основании 7,снабженном механизмом 8 регулировки величины зазора 3.

Способ формирования решетки ЦМД в исследуемом образце 1 осуществляется следующим образом.

С помощью магнитной системы, состоящей из двух плоских, включенных встречно постоянных магнитов 5 и 6 в зоне взаимодействия с образцом плоскости симметрии магнитной системы, лежащей в центре зазора 3, образованного одноименными полюсами магнитов 5 и 6, создают постоянное градиентное магнитное поле. Величина этого поля изменяется по радиусу, 55 а его максимальное значение превышает поле одноосной анизотропии исследуемых образцов магнитных пленок, что сравнительно легко обеспечивается для известных составов магнитных пленок с помощью двух постоянных магнитов на основе SmCo (диаметром 55 мм и толщиной 15 мм) в рабочем зазоре 1-3 мм. Величина зазора устанавливается с помощью механизма 8 исходя из требуемой величины магнитного поля, степени его неоднородности и толщины исследуемого образца. На практике достаточно незначительного превышения максимального значения поля над полем анизотропии образца (до 10%). .

Встречное, симметричное относительно зоны взаимодействия с образцом, включение двух идентичных по своим параметрам постоянных магнитов обеспечивает также компенсацию во всей зоне взаимодействия составляющих магнитного поля в направлении, параллельном оси легкого намагничивания пленки, т.е. перпендикулярном плоскости образца 1, что является необходимым условием генерации ЦМД. Смещение зоны взаимодействия от центра к одному из полюсов (вверх-вниз на чертеже) ведет к появлению составляющей магнитного поля, параллельной оси легкого намагничивания магнитной пленки, что может быть использовано для обеспечения устойчивой работы устройства формирования решетки ЦЦЦ в магнитных пленках, имеющи

наклон оси легкого намагничивания относительно плоскости пленки.

Исследуемый образец 1 перемещают через.зону взаимодействия по направляющим 4. При перемещении величина магнитного поля на поверхности образца в направлении перемещения возрастает от нуля до значения, превьппающего поле одноосной анизотропии, а затем спадает до нуля. За это вр-емя в результате взаимодействия с внешним магнитным полем образец 1 намагничивается до насыще ния в направлении, перпендикуляр,ном оси легкого намагничивания, . затем при сбросе поля на выходе из :зоны взаимодействия происходит генерация ЦМД по всей зоне взаимодейств

Таким образом, в отличие от известного способа существенно упрощен процесс формирования решетки ЦМД, поскольку воздействие градиентньм полем осуществить легче, чем однофазным, и процесс формирования 1ЩЦ осуществляется за время перемещения образца через зону взаимодействия. Кроме того, в предложенном способе отсутствует необходимость вращения образца и контроля его состояния, поскольку, как показала экспериментальная проверка на эпитаксиальных ферритгранатовых структурах,формирование решетки ЦМД осуществляется без сбоев

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РЕШЕТКИ ЦИШНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ, включающий воздействие на образец магнитным полем, параллельным его плоскости, максимальное значение которого превышает поле одноосной анизотропии образца, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности способа, на образец воздействзтот градиентным, радиально-симметричным постоянным магнитным полем, при этом одновременно перемещают образец в его плоскости и компенсируют составляющие поля,перпендикулярные этой плоскости. (Л 00 ,гЗ