Способ визуализации и топографирования магнитных полей Советский патент 1993 года по МПК G02F1/09 

Изобретение относится к области прикладной магнитооптики и может быть использовано для визуализации и топографирования магнитных полей, создаваемых магнитными частицами, содержащимися, например, в лакокрасочных покрытиях.

Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение пространственных частот неоднородного магнитного поля при топографировании за счет воздействия переменным магнитным полем, приложенным перпендикулярно плоскости доменосодержащей пленки, причем амплитуда переменного магнитного по- ля меньше поля насыщения доменосодержащей пленки, а о неоднородном магнитном поле судят по топологии и/или наличии мест закрепления доменной структуры.

В частности, с целью повышения чувствительности за счет упрощения визуализации, на доменосодержащую пленку дополнительно воздействуют постоянным магнитным полем, приложенным перпендикулярно ее плоскости.

Для дополнительного упрощения визуализации на доменосодержащую пленку воздействуют постоянным магнитным полем, приложенным перпендикулярно ее плоскости, с частотой более 20 Гц. но не более А v/P, где v - скорость доменных стенок в доменосодержащей пленке Р период доменной структуры в ней

00

ю а

ю

Сущность изобретения, обеспечивающая достижение положительного эффекта при его использовании, заключается в следующем: в исходном состоянии в отсутствие внешнего и топографируемого магнитных полей в доменосодержащей пленке существует лабиринтная доменная структура, образованная причудливо из огнутыми полосовыми доменами, намагниченность в которых ориентирована перпендикулярно плоскости пленки, причем в соседних доменах - в противоположные стороны, а ширина противоположно намагниченных доменов одинакова. Приложение постоянного магнитного поля перпендикулярно плоскости пленки приводит к увеличению ширины доменов, намагниченных по полю, за счет ширины невыгодно намагниченных доменов. Одновременно увеличивается период лабиринтной доменной структуры за счет выпрямления полосовых доменов. Если это поле достигает поля насыщения доменосодержащей пленки, доменная структура в ней исчезает.

Приложение высокочастотного магнитного поля перпендикулярно плоскости пленки с частотой более 4 v/P также приводит к изменению ширины доменов, однако период доменов не успевает измениться. Приложение низкочастотного магнитного поля приводит к одновременному изменению и ширины, и периода лабиринтных доменов. Одновременное приложение постоянного и переменного магнитных полей перпендикулярно плоскости доменосо- держащей пленки, в сумме не превышающих поля насыщения доменосодержащей пленки, приводит к небольшому изменению ширины невыгодно намагниченных доменов вокруг среднего значения, определяемого суммарным полем, но к значительному изменению ширины выгодно намагниченных доменов и, как следствие, периода доменной структуры.

Если топографируемое магнитное поле однородно, то приложение переменного магнитного поля вызывает движение доменных стенок, происходящее одинаково во всех точках пленки. Если топографируемое магнитное поле неоднородно, то для доменных стенок создаются локальные маг- нитостатические ловушки, период которых равен пространственному периоду неоднородного магнитного поля. Локальные маг- нитостатические ловушки обеспечивают закрепление доменных стенок. Если временной период переменного магнитного поля много меньше времени наблюдения. то происходит усреднение движущихся незакрепленных доменов, и неоднородное

магнитное поле визуализируется как области, сохраняющие черты доменной структуры, тогда как однородное магнитное поле визуализируется как серый фон. В частности, при визуальном наблюдении частота переменного магнитного поля для такого наблюдения должна превышать 20 Гц.

При использовании прототипа визуализация и топографирование неоднородного

магнитного поля обеспечивается, если только пространственный период этого поля близок к периоду доменной структуры в доменосодержащей пленке, а разница между максимальным и минимальным значениями

5 неоднородного поля сравнима или превышает поле насыщения пленки.

Предлагаемый способ не теряет работоспособности вплоть до периода неоднородного магнитного поля, сравнимого с

0 шириной доменной стенки, которая на два порядка величины меньше, чем ширина доменов. Сверху пространственный период ограничивается только размером поля зре- . ния при наблюдении доменной структуры.

5 Это ограничение, впрочем, не является существенным, если использовать сканирование или пространственное перемещение доменосодержащей пленки в неоднородном магнитном поле. Таким образом, на0 блюдение доменной структуры в пленке. помещенной в неоднородное магнитное поле, и воздействие на эту пленку переменным магнитным полем с напряженностью меньше поля насыщения пленки обеспечи5 вает визуализацию и топографирование неоднородного магнитного поля. Формула изобретения 1.Способ визуализации и топографиро- вания магнитных полей, включающий поме0 щение доменосодержащей пленки в поле и регистрацию в ней доменной структуры, о т- л и чающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения пространственных частот неоднородного

5 магнитного поля при топографировании, на доменосодержащую пленку дополнительно воздействуют переменным магнитным полем, приложенным перпендикулярно плоскости доменосодержащей пленки, причем

0 амплитуда переменного магнитного поля меньше поля насыщения доменосодержащей пленки, а о неоднородном магнитном поле судят по топологии и/или наличию мест закрепления доменной структуры.

52. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я

тем, что, с целью упрощения пиз л/нпации, на доменосодержащую /юполии- тельно воздействуют поен,,мм . г-тпип нымполемп | и и ч .м

перпендикулярно ее ппо км .51В246196

3. Способ попп.1 и 2. отличающий-более 20 Гц, но менее 4 v/P, где v скорость

с я тем, что, с целью дополнительного упро-доменных стенок в доменосодержащей

щения визуализации, на доменосодержа-пленке, Р - период доменной структуры в

щую пленку дополнительно воздействуют5 ней. переменным магнитным полем с частотой

Использование: изобретение относится к области прикладной магнитооптики и может быть использовано для визуализации и голографирования магнитных полей, создаваемых магнитными частицами, содержащимися, например, в лакокрасочных покрытиях. Сущность: в неоднородное магнитное поле от его источника 8 помещают висмутсодержащую пленку феррит-граната 6, нанесенную на прозрачную подложку из немагнитного граната 7. Доменную структуру в пленке 6 наблюдают с помощью поляризационного микроскопа в режиме на отражение. На пленку 6 воздействуют переменным полем от катушек 11 и постоянным магнитным полем от соленоида 13. Суммарная напряженность внешнего магнитного поля не превышает поля насыщения доменосодержащей пленки. Внешние поля прикладывают перпендикулярно плоскости пленки вдоль оси ее легкого намагничивания. Частоту переменного магнитного поля при визуальном наблюдении выбирают в диапазоне от 20 Гц до 4 v/P, где v - скорость доменных стенок в пленке, Р - период доменной структуры в ней, 2 з.п. ф-лы. (Л С