Способ определения эффективного поля анизотропии в одноосных ферромагнетиках Советский патент 1991 года по МПК H01F10/24 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения и контроля параметров материалов с цилиндрическими магнитными доменами, используемых в запоминающих устройствах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Способ основан на следующем свойстве.

Известно, что интенсивность линии, определяемая поглощаемой при ферромагнитном резонансе мощностью высокочастотного (ВЧ) поля, прямо пропорциональная антиэрмитовой части тензора высокочастотной магнитной восприимчивости. Для случая линейно поляризованного ВЧ-поля можно показать, не теряя общности рассуждений, что указанная интенсивность будет определяться мнимой частью соответствующей диагональной компоненты тензора высокочастотной магнитной восприимчивости. Если принять, что ВЧ-поле совпадает с осью X локальной системы координат, ось Z направлена вдоль вектора намагниченности М, который при параллельной ориентации квэзистатического поля Н относительно плоскости пленки, сонаправлен с последним, то отмеченная мнимая часть будет иметь вид

О

ГО 4

сл

Јь

+WN#

, у 40

M(N3xf+N

2 Н,с

, 0)

где у - гиромагнитное отношение;

а - параметр затухания Гильберта; ш- частота ВЧ-поля;

Н|0 - сумма проекций эффективного поля анизотропии и внешнего квазистатического магнитного поля на напрэвлении М;

Мцэ - компоненты тензора эффективных размагничивающих факторов.

Проведенный анализ показывает, что в случае, если ВЧ магнитное поле направлено перпендикулярно пленке, Nyy3 0 и выражение для интенсивности будет иметь вид

IP, -к (.нд-га

где К - коэффициент пропорциональности, а если ВЧ магнитное поле лежит в плоскости пленки,то

„, „. „ ум 1 - ( Н;Ф/НР)

1р2 К UoW - К 7а(0 1 ( ф/з

(3)

Пленка как в первом, так и во втором случае остается параллельной внешнему квазистатическому полю.

Сопоставляя (2) и (3), можно получить выражение для Нк

н эф к 1р1 - 1р2 . н,(4)

Ipl

Таким образом, регистрируя интенсивность линии ферромагнитного резонанса (ФМР) при двух различных ориентациях, но при прочих идентичных экспериментальных условиях, можно по полученным интенсив- ностям и резонансному полю при параллельной ориентации определить значение эффективного поля одноосной анизотропии, Зная Н3 и Hp , легко рассчитать значение гиромагнитного отношения у.

Пример. Испытания проводились на семи образцах.

Измерения интенсивностей линии ФМР при перпендикулярной и параллельной ориентациях плоскости пленки относительно высокочастотного магнитного поля 1р2 проводили на радиоспектрометре РЭ- 1301 с использованием измерителя магнитной индукции ULJI-I. Измерения проводили в идентичных экспериментальных условиях, а именно постоянными оставались: положение геометрического центра образца; ток СВЧ-детектора; амплитуда модуляции квазистатического поля; коэффициент усиления схемы регистрации сигнала. На вышеназванном радиоспектрометре проводили также измерения резонансных полей при перпендикулярной и параллельной ориентациях относительно внешнего квазистатического магнитного поля, по которым рассчитывали значения Нг

эфСЛ

4эф(1)

для сопоставления со значениями Нц44 , полученными с

помощью предлагаемого способа.

Средние значения по результатам пяти испытаний для каждого из образцов приведены в таблице,

В качестве оценки величины разброса значений , определяемых с помощью данного метода, в таблице приведены также среднеквадратичные отклонения а.

Расхождения в значениях ,полученных с помощью предлагаемого способа и способа-прототипа, находятся в пределах среднеквадратичного отклонения.

Таким образом, способ позволяет определять значения эффективного поля одноосной анизотропии в магнитных пленках с большими положительными и отрицательными по интенсивностям линий ФМР при параллельной ориентации пленки относительно внешнего квазистатического поля, но различных ориентациях относительно ВЧ-поля; значения Нэф к в пленках с боль0

5

5

0

5

0

5

шим значением g-фактора, когда сигнал ФМР при перпендикулярной ориентации не регистрируется, а также определять по Нр и найденным значениям величину д- фактора или гиромагнитного отношения. Формула изобретения Способ определения эффективного поля анизотропии в одноосных ферромагнетиках по интенсивности линии ферромагнитного резонанса и резонансному полю, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, измеряют интенсивности линий ферромагнитного резонанса при параллельной ориентации плоскости пленки относительно внешнего квазистатического магнитного поля, но при перпендикулярной и параллельной ориентациях относительно высокочастотного поля, затем по измеренным значениям интенсивностей и резонансному полю рассчитывают эффективное поле одноосной анизотропии с помощью соотношения

- Ipl Р2 . ц Н к- |р1 Нр.

где 1р1 и Ip2 - интенсивности линии соответ- венно при перпендикулярной и параллель- ной ориентациях высокочастотного магнитного поля относительно плоскости пленки;

Нр- резонансное поле.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения и контроля параметров материалов с цилиндрическими магнитными доменами, используемых з запоминающих устройствах. С целью расширения функциональных возможностей измеряют интенсивность линии ферромагнитного резонанса при параллельной ориентации плоскости пленки относительно внешнего квазистатического поля, но при перпендикулярной и параллельной ориентациях относительно высокочастотного поля. Затем по измеренным значениям интенсивностей и резонансному полю рассчитывают эффективное поле одноосной анизотропии с помощью соотношения Н э к п х Ир где 1Р1, Ip интенсивности линии соответственно при перпендикулярной и параллельной ориентациях высокочастотного поля относительно плоскости пленки; Нр - резонансное поле.