Устройство для измерения напряженности поля коллапса субмикронных цилиндрических магнитных доменов Советский патент 1985 года по МПК G01R33/00 

4:

00

If

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что механический фильтр вьшолнен в виде низкочастотного вибратора камертонного типа,

состоящего из упругой пластины с закрепленными на концах магнитами одинаковой массы и зажатой в центре масс между ребрами треугольных призм.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ КОЛЛАПСА СУБМИКРОННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДО,МЕНОВ, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор, микроскоп, фотоприемник. а также блок анализа сигнала, блок создания магнитных полей, состоящий из катушки смещения, соединенной с генератором пилообразного тока и катушки модуляции, соединенной с генератором синусоидального тока, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности и расширения диапазона измерений диаметгов цилиндрических магнитных .доменов до субмикронных размеров, оно снабжено механическим фильтром, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с входом блока анализа сигнала. сл с:

Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано для определения поля коллапса субмикронных цилиндрических магнитных доменов (ЩЩ) в широком диапазоне значений.

Наиболее,близКИМ по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения напряженности поля коллапса ЦМД, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, микроскоп, анализаторы, фотоприемник, а также анализатор сигнала., блок создания магнитных полей, состоящий из катушек смещения и модуляции, генератор синусоидального то|ка и генератор пилообразного тока 1Д

Недостатком, известного устройства является малая чувствительность блока анализа сигнала, что не позволяет использовать его для контроля поля коллапса ЦМД субмикронных размеров.

Цель изобретения - повьшение точности и расщирение диапазона измерений диаметров цилиндрический магнитных доменов до субмикронных значений.

Поставленная цель достигается Тем что в устройство, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор, микроскоп, фотоприемник, а блок анализа сигнала, блок создания магнитных полей, состоящий из катушки смещения соединенной с генератором пилообразного тока, и катушки модуляции, соединенной с генератором синусоидального тока, введен механический фшхьтр, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с входом блока анализа сигнала

Механический фильтр выполнен в виде низкочастотного вибратора камертонного типа, представляющего собой упругую пластину с закрепленными на концах магнитами одинаковой массы и зажатую в центре масс между ребрами треугольных призм.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 схема механического фильтра;

Устройство (фиг. 1) содержит оптически связанные источник 1 света, поляризатор 2,,анализатор 3, микроскоп 4, фотоприемник 5, выход которого соединен с входом механического фильтра 6, а также блок 7 анализа сигнала, блок создания магнитных полей, состоящий из катушек смещения 8 и модуляций 9, цифровой вольтметр 10, генератор 11 пилообразного тока, подключенш 1й к катушке смещения В, и генератор 12 синусоидального тока, подключенный к катушке 9

модуляции.

Механический фильтр 6 (фиг. 2) представляет собой низкочастотньй вибратор камертонного типа, работающий аналогично вибрационному электромеханическому частотомеру. Конструктивно механический фильтр вьшолнен в виде упругой пластины 13, зажатой в центре масс между ребрами двух треугольных призм 1А и 15. На

концах пластины закреплены магниты 16 и 17 одинаковой массы, под которыми расположены входная 18 и выходная 19 катушки.

Устройство работает следующим

образом.

Исследуемый образец с ЦМД-структу;рой помещается в оптическую систему, состоящую из источника 1 света, поля.ризатора 2, микроскопа 4, анализатора 3. По сигналу запуска генератор t1 вырабатывает линейно возрастшоа сй ток. С ростом тока растет амплитуда сигнала на выходе фотоприемника 5 .и, соответственно, на выходе механического фильтра 6. С выхода механи .ческого фильтра 6 сигнал поступает

3114

на вход блока 7 анализа сигнала, где в момент коллапсации формируется сигнал запуска цифрового вольтметра 10. Цифровой вольтметр 10 измеряет с высокой точностью величину падения напряжения на катушке 8 смещения. По резулвтату измерения, зная постоянную катуипси, легко определить поле коллапса.

Под воздействием злектромагнитного поля входной катушки 18 та половина пластины 13, конец которой расположен над входной катушкой, совершает вьт жденные колебания на резонансной частоте, которые в силу упругости пластины передаются на ее вторую половину и за счет закрепленного на конце магнита 17 возбуждают колебания резонансной частоты на выходной

1 4

катушке 19. Применяемый в устройстве фильтр 6 имеет резонансную частоту 73 Гц и обладает добротностью 365. Механическая природа колебаний автома- , тически исключает воздействие злектромагнитных помех, что в случае радиоэлектронного фильтра (при той же добротности) приводит к возбуждению, а высокая добротность механического фильтра позволяет уверенно вьщелять полезный сигнал при отношении сигнал/шум порядка 0,2, что обеспечивает работу устройства в субмикронном диапазоне размера 1ЩД.

Таким образом, работа устройства практически не зависит от влияния электромагнитюлс помех, в результате увеличена чувствительность и расвмрен диапазон измеряемых величин.

///////////

13

п

1±|

15

1риг.2