Устройство для исследованияфЕРРОМАгНиТНОгО РЕзОНАНСА ТОНКиХМАгНиТНыХ плЕНОК Советский патент 1981 года по МПК G01N27/78 G01R33/12 

1

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (), предназначено для контроля параметров тонких магнитных пленок и может использоваться в радиоспектроскопии твердых тел, технике магнитного резонанса и т.д.

Известно устройство для исследова1шя ферромагнитного резонанса тонких магнитных пленок, содержащее возбуждаемый волноводом цилиндрический резонатор, помещенньш в постоянное магнитное поле D 3

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения параметров ферромагнитного резонанса.

Цель изобретения - повышение точности измерения параметров ферромагнитного резонанса.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования ферромагнитного резонанса тонких магнитных пленок, содержащем возбуждаемый волноводом цилиндрический резонатор, помещенный в постоянное магнитное поле, цилиндрический резонатор вьшолнен в виде сапфирового кристалла, ось которого перпендикулярна оси возбуждающего волновода, а на торце цилиндрического резонатора установлена съемная металлическая диафрагма, HenocpeftcTBeHHO к которой примыкает исследуемый образец.

to

Кроме того, металлическая диафрагма выполнена в виде сетки, толщина и диаметр отверстий которой соизмеримы с толщиной исследуемого образца.

15

На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит цилиндрический резонатор 1, выполненный из сапфирового кристалла, размещенный в

20 металлическом корпусе 2, в верхней части которого расположен возбуждающий волновод 3 с отверстием 4 связи. На торЦе резонатора 1 установлена

при помощи фланца 5 съемная металлическая диафрагма, вьтолненная в виДё .сетки 6. JC поверхности которой прмыкает исследуемый образец 7, поджатьш струбционной скобой 8.

Устройство работает следующим образом,

В волновод 3 подают сигнал СВЧ, который через отверстие А связи попадает в кристалл сапфира, где возбуждается мода колебаний Н магнитная СВЧ компонента H-j которой по амплитуде имеет резкий характер уменьшения во внешнюю сторону от поверхности. Компонента СВЧ Н проникает в исследуемый образец 7 магнитной пленки через отверстия медной сетки 6 на глубину порядка размера отверстий. Регулируя величину ячеек смено диафрагмы с наперед заданным шагом изменения диаметра ячеек можно зондировать по всей толщине эпитаксиальной магнитной пленки,начиная от поверхностных эффектов и заканчивая переходным слоем магнитная пленкаподложка.

Предлагаемое устройство реализовано на практике для исследования эпитаксиальной системы феррит-граната Uj 5 тло/ез,0 Ga,2 0,, выращенной на подлолж галлий-гадолиниевсзго граната (ГГГ). Толщина пленки 2 мкм, толщина подложки 400 мкм. Рабочая частота резонатора 24 ГГц, мода Н.

Предлагаемое устройство просто и надежно, позволяет расширить исслдования ферромагнитного резонанса в

диапазоне. СВЧ вьш1е 30 ГГц и значительно повышает точность измерения параметров ферромагнитного резонанса.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования ферромагнитного резонанса тонких магнитных пленок, содержащее возбуждаемый волноводом цилиндрический резонатор, помещенный в постоянное магнитное поле, отл-ичаю-щ е е с я тем, что,, с целью повьш1ения точности измерения параметров ферромагнитного резонанса, цилиндрический резонатор вьшолнен в виде сапфирового кристалла, ось которого перпендикулярна оси возбуждающего волновода, а на торце цилиндрического резонатора установлена съемная металлическая диафрагма, непосред ственно к которой примыкает исследуемый образец.

2. Устройство по п.

1

, о т л ичто металлиа ю щ е е с я тем, ческая диафрагма выполнена в виде сетки, толщина и диаметр отверстий которой соизмеримы с толщиной исследуемого образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Bormon S, Magnetoplasme Cyclotron absorption In Pbse. - Phys.

723-737 (прото158, № 3, 1967, p. тип).