Способ измерения параметров порошков магнитных материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N24/10 

H oi ipt icHHc относится к технической физике и MOicer быть использовано для экс- ирс ч-цых измерений физических нараметров порошков магнитных материалов, исполь- i; производстве постоянных магнит- iiniv материалов, композиционных материа- .1:11 Д.1Я магнитных лент, дисков и т. п.

Целью изобретения является повышение информативности и разрешающей способ- носги способа.

На фиг. 1 схематически изображен датчик радиоспектрометра, с помош.ью которого возбуждаются магнитные резонансы; на фиг. 2-5 - типичные резонансные спектры. Датчик содержит диэлектрическую пластину 1, подложку с тремя пространственно разделенными участками 2-4 свободного от порон1ка аморфного монослоя магнитного HopoHiKa и текстурированного магнитным нолем монослоя магнитного порошка, моно- криста:1лическую .магнитную пленку 5 на диэлектрической подложке, полость сверх- высокочастотного резонатора 6, полюсный наконечник 7, модуляционные катушки 8 и кассету 9. На исследуемый образец, со- стояший из диэлектрической пластины 1 с участками 2-4, и контрольный образец, выполненный в виде магнитной пленки 5 iia диэлектрической подложке, воздействуют постоЯ1 ным магнитным полем Но и переменным магнитным полем HI, направленным перпендикулярно направлению //о ноля.

фиг. 2-5 показаны типичные спектры связанных магнитостатических колебаний локализованных областей пленок железо- иттриевого граната (ЖИГ) с монослоями магнитных noponjKOB: свободной юверхнос- ти ЖИГ (фиг. 2); аморфного монослоя норой. ка со средней фракцией мкм (фиг. 3); текстурированного моноелоя но- роп1ка со средней фракцией мкм нолем ири,ложенным в нлоскости нластины (фиг. 4) и аморфного монослоя норошка со средней фракцией мкм (фиг. 5). На кривых Д представляет расщепление спектра магнитостатических колебаний в пленке ЖИГ, а б, -- смешение нервой компоненты снектра, относительно исходного. Способ реализуют следующим образом. Исследуемый порошок формируют в мопо- слой, закрепленный клеящим вещеетвом на двух пространственно разделенных участках 3 и 4 с аморфной и текстурированной маг1Н1тной структурой. поверхность монослоев прикладывают к поверх- пости магнитной пленки 5 ЖИГ, закрепляют в кассете 9 и размещают в полости, снабженной отверстием связи СВЧ-поля с резонатором 6. В резонатор 6 вводят СВЧ-мощность, которая через отверстие связи нонадает на магнитную пленку 5, и во вненшем намагничивающем ноле в локальной области пленки юзбуждаются 20-30 компонент магнитостатических спиновых колебаний. Нутем нереме1ления кассеты 9 с исследуемыми

0

5

5 0 5

о 5 45 50 55

40

участками 2-4 и контрольным образцом.- магнитной пленки 5, относительно отверстия связи резонатора совмещают участок, свободный от монослоя порошка и измеряют напряженность магнитного поля, соответствующего нервой высокополевой компоненте спектра (см. фиг. 2). Далее проводят измерение резонансного пика, соответствующего связанным колебаниям локальной области ЖИГ - аморфный монослой порошка (фиг. 3), а затем измеряют положение этого пика спектра колебаний ЖИГ - текстури- рованный монослой (фиг. 4). Параметры М и d порошка определяют по формулам: М /гл1(бс-6ft), , где й.м и fe - постоянные; б(, и бс - смешение спектров в магнитном поле аморфного и текстурированного слоев.

Пример. Предлагаемый способ измерения, параметров порощков реализован для измерения намагниченности М и среднего размера фракции d магнитных металлических порощков типа КС-24, химическая формула Sm2(CoFeCuZr) 17- Рабочая частота прямоугольного резонатора 6,92 ГГц. Размеры полости резонатора 139X23X5 мм, отверстие связи 0 8 мм .(задает область пространственной локализации). Магнитный слой контрольного образца в виде эпитак- сиальной феррит-гранатовой структуры ЖИГРЭС-4 с параметрами 4л/И5 175 мТл, шириной линии резонанса 84 А/м, толщиной магнитного слоя ,7 мкм и диаметром ЖИГРЭС-4 около 60 мм. Размеры участков монослоев порощков 20X20 мм, диаметр диэлектрической пластины 60 мм. В качестве клеящего вещества использовались эпоксидную смолу толщиной 5 мкм. Исследуемый и контрольный образцы размещали в кассете диаметром 100 мм.

Предлагаемый способ позволяет достичь разрешающей способности по размеру фракций на уровне 3-8 мкм, которые можно улучшить в Несколько раз, применив более тонкие магнитные слои дополнительного образца мепьше 1 мкм и уменьшив потери СВЧ-мощности в магнитном слое, а также повысить информативность и скорость проведения исследования за счет регистрации наблюдаемых спектров на экране осциллографа.

Формула изобретения

Способ измерения параметров порошков магнитных материалов, заключающийся в том, что на исследуемый и контрольный образцы в виде плепки, выполненные из магнитного материала, воздействуют постоянным и переменным магнитными полями, одновременно регистрируют и сравнивают локализованные резонансные спектры образцов, причем исследуемый и контрольный образцы размещают в зоне их магнитно- дипольного взаимодействия, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности и разрешающей способности, исследуемый образец наносят в виде монослоя порошка на два пространственно разделенных участка диэлектрической пластины, третий участок которой оставляют свободным от порошка, причем на одном из участков слой порошка формируют в отсутствии магнитного поля, а на другом в присутствии магнитного поля, направленного вдоль поверхности диэлектрической пластины, затем приводят наружную поверхность монослоев порошка в контакт с пленкой контрольного образца путем их совместного перемещения поочередно вводят участки в зону резонанса радиоспектрометра и измеряют параметры

спектров от каждого из участков, при этом намагниченность М и средний размер фракции порошка d определяют по относительному смещению резонансных спектров от резонансного спектра от участка, свободного от порошка, из выражений

М ЙЛ,(бт-6а), d kad,

где kM и k,t - постоянные;

ба и бт - смещения спектров в магнитном поле аморфного и тексту- рированного слоев порошка относительно спектра участка пластины, свободного от порошка.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для экспрессных измерений параметров намагниченности М и средней фракции d порошков магнитных материалов, используемых в производстве постоянных магнитных материалов, композиционных материалов для магнитных лент, дисков и т. п. Целью изобретения является повышение информативности и разрешающей способности. Сущность изобретения состоит в том, что проводят сравнительные измерения локализованных спектров магнитостатических спиновых воли в магнитной пленке, соприкасающейся поверхностью с аморфным и текстурированным монослоями магнитного порощка, сформированными на диэлектрической подложке, относительно спектров участка пленки, свободного от порошка. 5 ил. S

Фиг. 1

.л.

А

Фиг.г

Фиг.«

о /,

ТГ

.5