Способ определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок Советский патент 1991 года по МПК G01R33/05 

Изобретение относится к радиоспектроскопии магнитных материалов и может быть использовано при создании радиоэлектронных устройств СВЧ-диапазона.

Целью изобретения является повышение точности определения параметров эпи- таксиальных магнитных пленок (ЭМП).

Сущность изобретения заключается в том. что параметры эпитаксиальных магнитных пленок определяют при решении системы уравнений

2 (Z) arctgf-(2)d

Z

Ж

(1)

2 /Y-/4y) arctgГ-МУ)Ш п

(2) НГ + 2 ( Но( + 2лМ -w

+

/о 27TSK

г2.тгМ) ехр (:-i

(3)

ь /

ротьонепи-

ом. ых мы

тя

п

где т, п. I - натуральные числа: порядковые номера резонансных пиков поглощения. Нот, Hon. Н01 - величины магнитных полей, соответствующих т-у, n-у и Ј-у пикам поглощения, 2S «2Ь «2с - толщина, ширина, длина пленки соответственно. М. На . На°лм- намагниченность насыщения, поле кубическое и поле одноосной анизотропии./( агональная компонента тензора магнитной проницаемости с учетом размагничивания при Нот, параллельной плоскости пленки, /4 у) -- диагональная компонента тензора магнитной проницаемости с учетом размагничивания при Ноп, перпендикулярном плоскости пленки, а) - частота электромагнитного поля,

о о fMFul у - i о ъ гиромагнитное отношение.

L J

Для реализации способа прямоугольный образец пленки помещают в волновод и воздействуют на него электромагнитным

сь

N

Ю

sj

Ю

полем постоянной частоты и). Далее прикладывают постоянное магнитное поле к пленке, ориентируют его перпендикулярно плоскости ЭМП и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого магнитного поля (Н0п), которое следует изменять в пределах

у+2тг1 4 Ноп у+4л:Ма

где Ма - предполагаемая величина намагниченности насыщения (например, для ЖИГ- пленки4я,Ма « 200 э).

Затем ориентируют постоянное магнитное поле параллельно плоскости пленки вдоль одного из ребер и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого магнитного поля

Horn (у-2яМ Н0п у

Ориентируют постоянное магнитное поле перпендикулярно двум указанным направлениям и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого магнитного поля Н0|

энергии в пленке при различных значениях величины постоянного магнитного поля, приложенного к пленке вдоль одного из лежащих в ее плоскости ребер, изменение

ориентации постоянного магнитного поля на перпендикулярную плоскость пленки и измерении амплитуды резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины постоянного магнитного поля, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок, дополнительно прикладывают постоянное магнитное поле перпендикулярно одновременно нормали к плоскости пленки и ребру лежащему в пло- .скости пленки, вдоль которого было приложено поле, измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в

пленке при различных значениях величины этого поля, а параметры эпитаксиальных магнитных пленок определяют при решении системы уравнений

Ь JJI 7

/21 -KZ) -arctgl -p(Z)d -™-

ГП7Г

Изобретение относится к радиоспектроскопии магнитных материалов и может быть использовано при создании радиоэлектронных устройств СВЧ-диапазона. Цель изобретения - повышение точности определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок-достигается тем, что в известном способе дополнительно прикладывают постоянное магнитное поле перпендикулярно двум направлениям и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого поля, а параметры эпитаксиальных магнитных пленок определяют из приведенных математических выражений.

1 ( п

Н0| у - 2л: Ма .

При этом для всех трех измерений амплитуды должно выполняться соотношение NJT , где N - номер пика резонанса по стороне длиной 2Ь, отсчитываемой от максимального по амплитуде.

Систему уравнений (1)-(3) решают, используя известные значения величин т, п, I, Нот. Ноп, Н0|, ш ,у, вычисляют значения величин 4 Я М И На°ДН + На у6 ИСХОДЯ ИЗ уравнений (1) и (3), вычисляют значения ве-

личин Наодн - т На исходя из уравнения

(2) и известной величины 4тгМ. вычисляют значение величин На°АН и Н8 ку6 из известных комбинаций Наодн + Н8 ку6 .

Формула изобретения Способ определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок, включающий воздействие на пленку, помещенную в волновод, электромагнитным полем постоянной частоты, измерение амплитуды резонансного поглощения электромагнитной

/

2 /2arctg ( 1/у-//(у)) У-/«(У)Ч Ш пя + Н2ДН 2 ( Ны + 2лМ

-Г(2) + (йгМ).,р(-)

где m, n, I - натуральные числа: порядковые номера резонансных пиков поглощения. Нот, Ноп, Н0| - величины магнитных полей, соответствующих т-у, n-у и 1-у пикам поглощения, 2S«2b «2с толщина, ширина, длина пленки соответственно, М, Наку и Наодн- намагниченность насыщения, поле кубической и поле одноосной анизотропии, ft (Z) - диагональная компонента тензора магнитной проницаемости с учетом размагничивания при Нот II плоскости пленки, ц (у)- диагональная компонента тензора магнитной проницаемости с учетом размагничивания при Honl плоскости пленки, ш - частота

электромагнитного поля, х ромагнитное отношение.