Магнитный сплав на основе никеля Советский патент 1990 года по МПК C22C19/00 H01F1/14 

Изобретение относится к области магнитных ма териалов с определенными свойствами « может быть использовано в качестве исходного сырья для изготовления рабочего .тонкопленочного элемента некоторых радиотехнических устройств (например, запоминающих устройств, регулируемых -линий задержки радиосигналов и др.), основанных на эффекте спинового эха. . Необходимым условием пригодности материала для применения его в подобных устройствах является наличие по . крайней мере у одного из компонентов сплава ядерного магнитного момента, т.е. возможности наблюдения в сплаве ядерного спинового эха.

Для повышения информационной ем- кости указанных устройств, магнитный сплав, предназначенный для изготов ления их рабочего тела, должен иметь высокую магнитную проницаемость, достаточно широкую (не менее 4 Мгц)

(Л

линию ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и времени релаксации не менее 10 с.

Известны магнитные сплавы, обладающие эффектом спинового эха на основе железа-57 с малой концентрацией

(1-2%) одного из следующих металvjлов: кобальта, алюминия, никеля,

О хрома палладия, ванадия. Главным неюдостатком этих материалов, затрудняю00 4 щими их применение в указанных устройствах, являются малая ширина линии ЯМР (- 1-2 Мгц). Эти сплавы невозможно эффективно применять в качестве рабочего элемента устройств для запоминания и обработки электрических сигналов.

Наиболее близким по химическому составу являются широко известные сплавы железа с никелем пермаллоевого состава, которые обладают оптимальными магнитными свойствами для применения их в указанных устройствах, в особенности в пленочном состоянии сплава. Пермаплоевые тонкие пленки имеют максимально высокую среди бинарных сплавов магнитную про ницаемость, малую величину поля наведенной магнитной анизотропии и при определенном соотношении компонент, близкую к нулю константу магни тострикции. Однако, применение их в указанных устройствах невозможно,, поскольку они не обладают эффектом спинового эха. Цель изобретения - создание магнитного сплава железо - никель пермаллоевого состава, на котором мало бы возможно получение ядерного спинового эха, в отличие от прототипа, где этот эффект нельзя получить ни при каких .концентрациях. Заявляемый сплаа предназначен для изготовления из него рабочего элемента устройств для запоминания и обработки электрических сигналов, в результате чего значительно улучшаются их рабочие характеристики: возрастает информационная емкость и понижается переходное затухание, по сравнению с аналогами. Согласно изобретению, поставленная цель достигается заменой в обычном пермаллое железо-56 его изотопом железо-57. Сплав Fe - Ni изготовляли обыч ным способом - путем сплавления исходных компонентов (железо-57 и никель) в вакууме. Тонкие пленки этог сплава получади методом осаждения паров металла в вакууме на диэлектрические подложк-и. Чтобы избежать окисления пленок, давление в вакуум ной камере поддерживалось не выше 10 мм рт.ст, и непосредственно пос ле осаждения они покрывались защитным слоем моноокиси или двуокиси кремния. Концентрация сплава и, соответственно пленок варьировалась, Бьши изготовлены образцы трех составов, %: Fe 35, Ni 65, F 20, Ni 80, Fe 18, Ni 82. -Результаты их испытания представлены в таблице. Как видно из таблицы, пленки заявляемого сплава работоспособны в интервале концентрации 18-35% Fe., остальное - никель, включая граничные значения. Оптимальными свойствами обладают образцы 20% FeS - 80% Ni, у которых константа магнитострикции , что позволяет обеспечить pa6d-. ту устройств при комнатной температуре. Верхняя граница (35% Fe ) дальше отстоит от оптимальной точки (20% Fe), чем нижняя, вследствие возрастания амплитуды сигнала эха, обусловленного увеличением числа рабочих ядер вещества при увеличении концентрации железа-57 Таким образом, применение пленок заявленного сплава в устройствах для запоминания и обработки электрических сигналов позволяет увеличить их информационную емкость в 10 раз, во столько же раз уменьшить переходное затухание, а также уменьшить габариты и вес устройств. Кроме того, уникальные магнитные свойства тонких пленок пермаллоя, обладающих ядерным магнитным моментом,позволяет дополнительно воздействовать на обрабатываемые сигналы. Это увеличивает диапазон технических возможностей такое радиоаппаратуры, как оптимальные фильтры, регулируемые ли НИИ задержки и т.д.

МАГНИТНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ, отличающийся тем, что, с целью придания сплаву ядерной восприимчивости и улучшения рабочих характеристик, устройств запоминания и обработки радиосигналов, он дополнительно содержит желез0-57 при следующем соотношении компонентов, мас.: Железо-57 (Fe.) 18-35 Никель Остальное