JPS5949552B2 - 磁気ひずみ定数の測定方法 - Google Patents
磁気ひずみ定数の測定方法Info
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- JPS5949552B2 JPS5949552B2 JP54141414A JP14141479A JPS5949552B2 JP S5949552 B2 JPS5949552 B2 JP S5949552B2 JP 54141414 A JP54141414 A JP 54141414A JP 14141479 A JP14141479 A JP 14141479A JP S5949552 B2 JPS5949552 B2 JP S5949552B2
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- magnetostriction
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
- G01R33/18—Measuring magnetostrictive properties
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁性体を基質上に塗布し、こうして形成したサ
ンプルの片端をクランプ固定し、磁気ひずみ効果を利用
して磁場をかけて偏向させ、磁気ひずみ定数の測度であ
る偏向を媒介として磁気ひずみ定数を測定する方法に関
する。
ンプルの片端をクランプ固定し、磁気ひずみ効果を利用
して磁場をかけて偏向させ、磁気ひずみ定数の測度であ
る偏向を媒介として磁気ひずみ定数を測定する方法に関
する。
磁性体の特性である飽和磁気ひずみ、ないし磁気ひずみ
定数を知ることは、その物質の磁気的性質、特に薄層状
物質のそれを考慮する際に、特に重要である。
定数を知ることは、その物質の磁気的性質、特に薄層状
物質のそれを考慮する際に、特に重要である。
薄層フィルムの磁気ひずみの決定は複雑である。
測定法の例は、「応用物理学雑誌」第２６巻第２号、１
９６９年、１４１〜１４５頁所載のＨ、ホフマン＆Ｈ、
フリードリヒによる論文飽和磁気ひずみの「強磁性蒸着
層の合金組成との関係」 及び「ＩＥＥＥ磁気学紀要」
第ＭＡＧ−１２巻、第６号、１９７６年１１月、８１９
〜８２１頁所載のＥ、クロクホルムによる「強磁性薄層
フィルムの磁気ひずみの測定」に示されている。ホフマ
ンおよびフリードリヒの方法では、厚さ約１５μｍの非
常に薄いマイカ・キャリヤを基質として使つている。
９６９年、１４１〜１４５頁所載のＨ、ホフマン＆Ｈ、
フリードリヒによる論文飽和磁気ひずみの「強磁性蒸着
層の合金組成との関係」 及び「ＩＥＥＥ磁気学紀要」
第ＭＡＧ−１２巻、第６号、１９７６年１１月、８１９
〜８２１頁所載のＥ、クロクホルムによる「強磁性薄層
フィルムの磁気ひずみの測定」に示されている。ホフマ
ンおよびフリードリヒの方法では、厚さ約１５μｍの非
常に薄いマイカ・キャリヤを基質として使つている。
この基質上に１００ｎｍオーダーの強磁性層を蒸着させ
る。磁気の飽和方向が層平面内で変化するときこの薄層
の磁気ひずみ効果によつてキヤリヤは屈曲する。このキ
ヤリヤの曲りを干渉計によつてその表面プロフィルから
測定する。キヤリヤの曲率変化から層の張力変化を計算
し、それから磁気ひずみ定数を求める。この方法の欠点
のーつは、マイカ・キヤリヤを測定にかかるほど曲げる
には一定の力が要ること、およびマイカ・キヤリヤを調
整するのに特に精密な分離技術が必要なこと、および蒸
着なしで既に干渉線が末端まで達する、評価可能な干渉
像をもつキヤリヤしか使用できないことである。磁気ひ
ずみ定数自体は次にこれらの像の写真の評価に基づいて
算定される。全体としてこの方法は難しくこみいつた方
法であり、その上かなり複雑で時間がかかる。Ｅ．クロ
ロホルムの方法は、片側をクランプで止めた基質の片側
に、塗布した強磁性フイルムに対して平行に磁場をかけ
ると、自由端が少し偏向することを基にしている。
る。磁気の飽和方向が層平面内で変化するときこの薄層
の磁気ひずみ効果によつてキヤリヤは屈曲する。このキ
ヤリヤの曲りを干渉計によつてその表面プロフィルから
測定する。キヤリヤの曲率変化から層の張力変化を計算
し、それから磁気ひずみ定数を求める。この方法の欠点
のーつは、マイカ・キヤリヤを測定にかかるほど曲げる
には一定の力が要ること、およびマイカ・キヤリヤを調
整するのに特に精密な分離技術が必要なこと、および蒸
着なしで既に干渉線が末端まで達する、評価可能な干渉
像をもつキヤリヤしか使用できないことである。磁気ひ
ずみ定数自体は次にこれらの像の写真の評価に基づいて
算定される。全体としてこの方法は難しくこみいつた方
法であり、その上かなり複雑で時間がかかる。Ｅ．クロ
ロホルムの方法は、片側をクランプで止めた基質の片側
に、塗布した強磁性フイルムに対して平行に磁場をかけ
ると、自由端が少し偏向することを基にしている。
この偏向を測定し、磁気ひずみが偏向に比例するので、
それから磁気ひずみを求める。かけた磁場の強さの関数
としてこの偏向を測定するには、片側に薄層フイルムを
コーテイングしたガラス基質キャリヤの一端をクランプ
で止める。コーテイングした側と逆の自由端に固定プレ
ートを配置するが、これはサンプルの自由端と共に発振
器の同調コンデンサを形成する。自由端が偏向するとこ
の同調コンデンサの容量変化が生じ、従つて発振器の振
動数も変化する。この振動数変化を求め、また磁気ひず
みの符号も発振器振動数の増大または減少から直接求め
る。この方法は、ある程度測定にかかるサンプル自由端
の偏向を得るのに、第一に比較的長い基質キヤリヤが必
要なこと、および第二に偏向が測定できるには比較的大
きなあるいは厚い層が必要なことが欠点である。その上
、測定原理が自由端の静止プレートへのあるいは静止プ
レートからの静的偏向に基づいているため、測定量が装
置全体の振動に大きく依存し、従つて測定結果に歪みが
できやすい。従つて、この測定原理はルーチン測定に適
しているとは思われない。従つて、より簡単な手段でよ
り優れた測定結果を与え、特に振動に対して、より丈夫
であり、測定感度がより高くなるように、既知の直接方
法を設計することが本発明の目的である。
それから磁気ひずみを求める。かけた磁場の強さの関数
としてこの偏向を測定するには、片側に薄層フイルムを
コーテイングしたガラス基質キャリヤの一端をクランプ
で止める。コーテイングした側と逆の自由端に固定プレ
ートを配置するが、これはサンプルの自由端と共に発振
器の同調コンデンサを形成する。自由端が偏向するとこ
の同調コンデンサの容量変化が生じ、従つて発振器の振
動数も変化する。この振動数変化を求め、また磁気ひず
みの符号も発振器振動数の増大または減少から直接求め
る。この方法は、ある程度測定にかかるサンプル自由端
の偏向を得るのに、第一に比較的長い基質キヤリヤが必
要なこと、および第二に偏向が測定できるには比較的大
きなあるいは厚い層が必要なことが欠点である。その上
、測定原理が自由端の静止プレートへのあるいは静止プ
レートからの静的偏向に基づいているため、測定量が装
置全体の振動に大きく依存し、従つて測定結果に歪みが
できやすい。従つて、この測定原理はルーチン測定に適
しているとは思われない。従つて、より簡単な手段でよ
り優れた測定結果を与え、特に振動に対して、より丈夫
であり、測定感度がより高くなるように、既知の直接方
法を設計することが本発明の目的である。
この発明ではこのような目的を達成するために、磁性体
を基質土に塗布し、こうして形成したサンプルの片端を
クランプ固定し、磁気ひずみ効果を利用して磁場をかけ
て偏向させ、磁気ひずみ定数の測度である偏向を媒介と
して磁気ひずみ定数を測定する方法において、サンプル
に周波数調整可能な交流磁場を印加する。
を基質土に塗布し、こうして形成したサンプルの片端を
クランプ固定し、磁気ひずみ効果を利用して磁場をかけ
て偏向させ、磁気ひずみ定数の測度である偏向を媒介と
して磁気ひずみ定数を測定する方法において、サンプル
に周波数調整可能な交流磁場を印加する。
そしてサンプルが共鳴振動を起こすように交流磁場の周
波数を調整し、磁気ひずみ定数の測度であるサンプルの
振動振幅を光電的に測定するようにしている。本発明に
よると磁気ひずみ定数をより精確なかつより簡単なやり
方で、より単純な条件で、有利に決定することができる
。
波数を調整し、磁気ひずみ定数の測度であるサンプルの
振動振幅を光電的に測定するようにしている。本発明に
よると磁気ひずみ定数をより精確なかつより簡単なやり
方で、より単純な条件で、有利に決定することができる
。
従つて、他の様々な意味でも他の様々な目的にも技術的
に重要なルーチン測定の道が開かれたことになる。
に重要なルーチン測定の道が開かれたことになる。
次に、各図面に示した実施形によつて、本発明に基づく
方法ならびに本発明に基づくこの方法を実施するための
装置について詳しく説明する。
方法ならびに本発明に基づくこの方法を実施するための
装置について詳しく説明する。
図１に示すように、サンプル１の一端を取付金具２にク
ランプで固定する。サンプル１の周りに第一のヘルムホ
ルツ・コイル対３を配置し、これに垂直に第二のヘルム
ホルツ・コイル対４を配置する。これらは前後に重ねて
配置してあるので、前方の対しか見えない。二つの対３
および４は、サンプル１にできるだけ近づけるように、
できれば異なる寸法にする。配置の仕方は、サンプル１
が両方のコイル対の中心にくるようにする。第一のヘル
ムホルツ・コイル対３に、発電機５から電力増幅器６お
よび線７を介して交流電圧をかける。発電機５の周波数
調整および、増幅器６の電力増幅度調整によつてヘルム
ホルツ対３で発生する交流磁場を変化させ、その周波数
と強さを調整することができる。コイル対３の磁場と垂
直な磁場を発生させるための第二のヘルムホノｋツ・コ
イル対４に、発電機８から電力増幅器９および線１０を
介して給電する。発電機５および８はψの印を付けた線
で接続されている。これは発電機５が周波数を決定し、
発電機８はψだけ位相のずれた同じ周波数を発すること
を示している。その値は、できれば９０°とする。二つ
の電力増幅器６および９は、一台の電力増幅器の二つの
チヤンネルにして、ヘルムホルツ・コイル対３および４
によつて各々発生するーつあるいは二つの磁場の強さが
同じ方向にまたできるならば絶対値も同じだけ変化する
ようにすることもできる。
ランプで固定する。サンプル１の周りに第一のヘルムホ
ルツ・コイル対３を配置し、これに垂直に第二のヘルム
ホルツ・コイル対４を配置する。これらは前後に重ねて
配置してあるので、前方の対しか見えない。二つの対３
および４は、サンプル１にできるだけ近づけるように、
できれば異なる寸法にする。配置の仕方は、サンプル１
が両方のコイル対の中心にくるようにする。第一のヘル
ムホルツ・コイル対３に、発電機５から電力増幅器６お
よび線７を介して交流電圧をかける。発電機５の周波数
調整および、増幅器６の電力増幅度調整によつてヘルム
ホルツ対３で発生する交流磁場を変化させ、その周波数
と強さを調整することができる。コイル対３の磁場と垂
直な磁場を発生させるための第二のヘルムホノｋツ・コ
イル対４に、発電機８から電力増幅器９および線１０を
介して給電する。発電機５および８はψの印を付けた線
で接続されている。これは発電機５が周波数を決定し、
発電機８はψだけ位相のずれた同じ周波数を発すること
を示している。その値は、できれば９０°とする。二つ
の電力増幅器６および９は、一台の電力増幅器の二つの
チヤンネルにして、ヘルムホルツ・コイル対３および４
によつて各々発生するーつあるいは二つの磁場の強さが
同じ方向にまたできるならば絶対値も同じだけ変化する
ようにすることもできる。
片側をクランプ固定したサンプル１に、二台の発電機５
および８の位相が９０了れているために回転磁場となつ
ている磁場を作用させると、ガラス基質上に塗布された
層が磁気ひずみを起こすとき、サンプル１が振動する。
および８の位相が９０了れているために回転磁場となつ
ている磁場を作用させると、ガラス基質上に塗布された
層が磁気ひずみを起こすとき、サンプル１が振動する。
サンプル１の自由端１１の振動を決定するため、光線源
１３からの光線１２、でき”ればレーザー光源からのレ
ーザー光線を当てる。サンプル１の表面から反射された
光線１４を、位置感知フオトダイオード１５によつて評
価する。フオトダイオード１５は、反射光線１４の位置
によつて信号をその出力線１６に出すが、これはサンプ
ル１の自由端１１の振動像である。線１６上のこの信号
は交流信号であるが、これを交流増幅器１７で増幅し、
一方では直接可視表示のために表示測定装置１８に、他
方では垂直偏向のために例えばオシログラフ２０のプレ
ート対１９にかける。この垂直偏向用プレート対２１で
は、交流磁場に対するエネルギー供給周波数が線７にか
かる。光線１４を正確に補捉するためできれば位置感知
フオトダイオード１５は、互いに垂直でかつ反射光線１
４に対して垂直な少くとも二つの平面内で移動できるよ
うにする。この位置感知フオトダイオード１５の移動は
、反射光線１４が最大距離を経てフオトダイオード１５
上の衝突点で相当する光線の偏向量に達し、こうして光
学的増幅をうまく利用するためにも、基本的に重要であ
る。取付金具２にクランプ固定されているサンプル１は
、各々厚さが約０．３〜０．４ｍｍ、表面寸法が約２０
×２０ｍｍのガラス・キヤリヤないしガラス基質から成
る。
１３からの光線１２、でき”ればレーザー光源からのレ
ーザー光線を当てる。サンプル１の表面から反射された
光線１４を、位置感知フオトダイオード１５によつて評
価する。フオトダイオード１５は、反射光線１４の位置
によつて信号をその出力線１６に出すが、これはサンプ
ル１の自由端１１の振動像である。線１６上のこの信号
は交流信号であるが、これを交流増幅器１７で増幅し、
一方では直接可視表示のために表示測定装置１８に、他
方では垂直偏向のために例えばオシログラフ２０のプレ
ート対１９にかける。この垂直偏向用プレート対２１で
は、交流磁場に対するエネルギー供給周波数が線７にか
かる。光線１４を正確に補捉するためできれば位置感知
フオトダイオード１５は、互いに垂直でかつ反射光線１
４に対して垂直な少くとも二つの平面内で移動できるよ
うにする。この位置感知フオトダイオード１５の移動は
、反射光線１４が最大距離を経てフオトダイオード１５
上の衝突点で相当する光線の偏向量に達し、こうして光
学的増幅をうまく利用するためにも、基本的に重要であ
る。取付金具２にクランプ固定されているサンプル１は
、各々厚さが約０．３〜０．４ｍｍ、表面寸法が約２０
×２０ｍｍのガラス・キヤリヤないしガラス基質から成
る。
このガラス基質の片側に試験する磁性体の薄層を塗布す
る。層の厚さは約１００ｎｍとする。磁性体が磁気ねじ
れの性質を示す場合には、磁場をかけるど膨張または収
縮する。サンプル１は、交流磁場によつて取付金具２の
そのクランプ固定点の周りで振動する。振動の周波数は
、エネルギー供給磁場の周波数の２倍となる。本発明に
よれば、サンプルがその共鳴周波数で振動するようにエ
ネルギー供給磁場の周波数を選択してセツトする。その
理由は、共鳴周波数が基質の弾性定数Ｅ８′および基質
の厚さｈのような機械的性質を完全に記述するからであ
る。ある条件下では、また幾つかの特定の材料について
は、磁気ひずみによつて生じる長さ変化Δｅ／ｅと磁気
ひずみ定数λ８の間に以下の関係が成立する。
る。層の厚さは約１００ｎｍとする。磁性体が磁気ねじ
れの性質を示す場合には、磁場をかけるど膨張または収
縮する。サンプル１は、交流磁場によつて取付金具２の
そのクランプ固定点の周りで振動する。振動の周波数は
、エネルギー供給磁場の周波数の２倍となる。本発明に
よれば、サンプルがその共鳴周波数で振動するようにエ
ネルギー供給磁場の周波数を選択してセツトする。その
理由は、共鳴周波数が基質の弾性定数Ｅ８′および基質
の厚さｈのような機械的性質を完全に記述するからであ
る。ある条件下では、また幾つかの特定の材料について
は、磁気ひずみによつて生じる長さ変化Δｅ／ｅと磁気
ひずみ定数λ８の間に以下の関係が成立する。
ここでＭはかけた磁場に基づく磁化、Ｍ８は飽和磁化を
表わす。
表わす。
片側をクランプ固定したサンプル１に交流磁場がかかる
と磁気ひずみによつて振動が生じるが、この振動は振幅
が小さい場合には下記の方程式に基づいて線型処理でき
る。
と磁気ひずみによつて振動が生じるが、この振動は振幅
が小さい場合には下記の方程式に基づいて線型処理でき
る。
ここでω。
は機械振動系の共鳴周波数、γは系の減衰率、ｆ（ｔ）
は、磁気ひずみ効果による振動の駆動力を表わす。三つ
の方法で、すなわち第一は等方性フイルムの硬軸方向に
交流磁場をかけることによつて、第二は交流磁場に垂直
に直流磁場をかけることによつて、第三は回転磁場中で
の回転磁化によつて線形磁化曲線が得られると仮定する
と、エネルギー供給磁場の周波数ＷＨが、片側をクラン
プ固定した長さｅのサンブルの自由端の振動の共鳴振動
数よりもはるかに少ない場合には、方程式８の解として
下記の解が得られる。１ −
！―定数Ｋに関しては
以下の記号を用いる。
は、磁気ひずみ効果による振動の駆動力を表わす。三つ
の方法で、すなわち第一は等方性フイルムの硬軸方向に
交流磁場をかけることによつて、第二は交流磁場に垂直
に直流磁場をかけることによつて、第三は回転磁場中で
の回転磁化によつて線形磁化曲線が得られると仮定する
と、エネルギー供給磁場の周波数ＷＨが、片側をクラン
プ固定した長さｅのサンブルの自由端の振動の共鳴振動
数よりもはるかに少ない場合には、方程式８の解として
下記の解が得られる。１ −
！―定数Ｋに関しては
以下の記号を用いる。
ｄは試験する磁性フイルムの厚さ
ｈは基質の厚さ
ＥＦおよびＥ８は、それぞれフイルムおよび基質の弾性
定数方程式Ｂの解は、ω＝２ωＨ周波数をもつ振動であ
る。
定数方程式Ｂの解は、ω＝２ωＨ周波数をもつ振動であ
る。
ω＝ωｏの場合、即ちユニツト全体が共鳴振動する場合
、減衰が最小となつて振幅が最大●となる。
、減衰が最小となつて振幅が最大●となる。
その場合の振幅は、次のようになる。フ磁気ひずみ定数
λ８を算出するために方程式ＤおよびＥを組合わせると
、― −り 嘔Ｉ 減衰率γは、次の関係によつて決定される。
λ８を算出するために方程式ＤおよびＥを組合わせると
、― −り 嘔Ｉ 減衰率γは、次の関係によつて決定される。
ここで、；は振幅ａ＠＝三・ａｒｅ８によつて与えられ
る。基質の弾性定数Ｅ５は、振動板理論から、一固定端
と一自由端をもつ第一調和振動の境界条件を適当に置い
て、下記の方程式によつて求められる。
る。基質の弾性定数Ｅ５は、振動板理論から、一固定端
と一自由端をもつ第一調和振動の境界条件を適当に置い
て、下記の方程式によつて求められる。
ｒ−−−−（ｋｅ）＝ ＝１．８７５１は
、一固０土八り八Ａり定端、一自由端の場合の反射率、
ρは基質の密度を表わす。
、一固０土八り八Ａり定端、一自由端の場合の反射率、
ρは基質の密度を表わす。
方程式（３）からＥ８を求めて方程式Ｆに代入すると、
最終的に磁気ひずみ定数が得られる。
最終的に磁気ひずみ定数が得られる。
フイルムＥＦの弾性定数については、塊状物質の測定で
得た値を使用する。
得た値を使用する。
さらに簡略化すると、磁気ひずみ定数に対して次の方程
式が得られる。この方程式からわかるように、磁気ひず
み定数は共鳴振幅ａｒｅ８に比例する。その他の因子は
、基本的には基質の性質および寸法によつて決まり、従
つて定数と見なすべきである。共鳴周波数ω。
式が得られる。この方程式からわかるように、磁気ひず
み定数は共鳴振幅ａｒｅ８に比例する。その他の因子は
、基本的には基質の性質および寸法によつて決まり、従
つて定数と見なすべきである。共鳴周波数ω。
をセツトし、減衰率一これは常に同じ基質を使用すれば
違つた磁性体をコーテイングしても事実上一定と見なせ
るーを決定しておくと、フオトダイオード１５上で共鳴
振幅を読取り、あるいは装置１８上に直接表示すること
によつて、同じ基質で様々な物質の磁気ねじれ定数を簡
単に決定し、直接表示することができることになる。方
程式Ａによれば、長さ変化Δｅ，／ｅは、磁気ねじれ効
果により（Ｍ／Ｍ８）２に比例する。
違つた磁性体をコーテイングしても事実上一定と見なせ
るーを決定しておくと、フオトダイオード１５上で共鳴
振幅を読取り、あるいは装置１８上に直接表示すること
によつて、同じ基質で様々な物質の磁気ねじれ定数を簡
単に決定し、直接表示することができることになる。方
程式Ａによれば、長さ変化Δｅ，／ｅは、磁気ねじれ効
果により（Ｍ／Ｍ８）２に比例する。
線形磁化曲線であるとすれば、磁気ねじれΔｅ／ｅはか
けた交流磁場の二乗に関係することが期待される。図２
は、方程式Ａに基づく磁気ねじれをかけた交流磁場の強
さの関数として両対数座標で示したものである。両座標
ともに対数座標である。小さな円で示した側定点を決定
するには、方程式Ｈを方程式Ａと組合せていた。三本の
曲線は飽和付近を除き二乗法則に従つている。二乗関係
からの外れはこの飽和領域でよりはつきりしており、各
サンプル物質の磁化曲線の直線性に関係している。無定
形ｃｏ７４Ｆｅ６Ｂ２０に対する曲線の外れは小さいが
、この物質はまた高度に直線的な磁化曲線を示す。無定
形Ｆｅ８０Ｂ２０および結晶性Ｎｉ８０Ｆｅ２０に対す
る例ｂおよびｃの磁化曲線は曲線Ａの材料サンプルの場
合よりも強く、これらのサンプルの磁化曲線はより直線
的でない。これらのサンプルの磁気ひずみ定数は、次表
から得られる。図３は、振幅をエネルギー供給磁場によ
つて図１のサンプル１が振動する周波数の関数として示
したものである。
けた交流磁場の二乗に関係することが期待される。図２
は、方程式Ａに基づく磁気ねじれをかけた交流磁場の強
さの関数として両対数座標で示したものである。両座標
ともに対数座標である。小さな円で示した側定点を決定
するには、方程式Ｈを方程式Ａと組合せていた。三本の
曲線は飽和付近を除き二乗法則に従つている。二乗関係
からの外れはこの飽和領域でよりはつきりしており、各
サンプル物質の磁化曲線の直線性に関係している。無定
形ｃｏ７４Ｆｅ６Ｂ２０に対する曲線の外れは小さいが
、この物質はまた高度に直線的な磁化曲線を示す。無定
形Ｆｅ８０Ｂ２０および結晶性Ｎｉ８０Ｆｅ２０に対す
る例ｂおよびｃの磁化曲線は曲線Ａの材料サンプルの場
合よりも強く、これらのサンプルの磁化曲線はより直線
的でない。これらのサンプルの磁気ひずみ定数は、次表
から得られる。図３は、振幅をエネルギー供給磁場によ
つて図１のサンプル１が振動する周波数の関数として示
したものである。
サンプルの自由端１１の振幅を測定する。オシロスコー
プ２０で曲線を観察すると、方程式１に対する重要な値
、すなわちγ，ωｏおよびａｒｅ８が見出せる。発電機
５によつて共鳴周波数ω。をセツトし共鳴点を見つける
。増幅器６および９によつて磁場をサンプルの飽和に必
要な強さまで強めて、共鳴周波数で図３にａｒｅ８Ｉと
して示した最大共鳴振幅に達するようにし、両方の値を
固定する。すなわちサンプル１が図３に示すようにその
最大振幅で共鳴減衰率γで振動するかどうかは、この曲
線から簡単に決定できる。共鳴周波数ω。のオーダーは
、使用するガラス基質の厚さが約０．３〜０．４ｍｍ、
表面寸法が２０Ｘ２０ｕｄ振動の有効長さｅが約１７ｍ
Ｉの場合には、約７００〜１２００ｃｐｓとなる。磁気
ひずみ定数の符号は、振動するサンプル１とエネルギー
供給交流回路の位相を比較して求めることができる。
プ２０で曲線を観察すると、方程式１に対する重要な値
、すなわちγ，ωｏおよびａｒｅ８が見出せる。発電機
５によつて共鳴周波数ω。をセツトし共鳴点を見つける
。増幅器６および９によつて磁場をサンプルの飽和に必
要な強さまで強めて、共鳴周波数で図３にａｒｅ８Ｉと
して示した最大共鳴振幅に達するようにし、両方の値を
固定する。すなわちサンプル１が図３に示すようにその
最大振幅で共鳴減衰率γで振動するかどうかは、この曲
線から簡単に決定できる。共鳴周波数ω。のオーダーは
、使用するガラス基質の厚さが約０．３〜０．４ｍｍ、
表面寸法が２０Ｘ２０ｕｄ振動の有効長さｅが約１７ｍ
Ｉの場合には、約７００〜１２００ｃｐｓとなる。磁気
ひずみ定数の符号は、振動するサンプル１とエネルギー
供給交流回路の位相を比較して求めることができる。
本発明で記述した方法およびこの方法を実施するための
各装置によつてクロクホルム法で得られるものよりも１
００倍も小さい高い精度で、磁気ねじれ定数を決定する
ことができる。
各装置によつてクロクホルム法で得られるものよりも１
００倍も小さい高い精度で、磁気ねじれ定数を決定する
ことができる。
その上、本発明による装置は、共鳴過程による振動に対
しては、基本的に鈍感である。交流増幅により、さらに
相当の利点がもたらされる。これら全ての利点により、
最終的には本発明に基づく方法ならびにその装置による
磁気ひずみないし磁気ひずみ定数のルーチン測定が可能
となる。このルーチン測定によつて、例えばパーマロイ
中の材料組成を観察し制御するという重要な可能性が与
えられ、準ゼ口領域での磁気ひずみ定数の決定を利用し
て合金組成を制御できる形で誘導し、実質上磁気ひずみ
のないパーマロイを製造することができる。このような
可能性は薄層フイルム・べツドやその他の薄い磁性体の
製造にとつて極めて重要である。
しては、基本的に鈍感である。交流増幅により、さらに
相当の利点がもたらされる。これら全ての利点により、
最終的には本発明に基づく方法ならびにその装置による
磁気ひずみないし磁気ひずみ定数のルーチン測定が可能
となる。このルーチン測定によつて、例えばパーマロイ
中の材料組成を観察し制御するという重要な可能性が与
えられ、準ゼ口領域での磁気ひずみ定数の決定を利用し
て合金組成を制御できる形で誘導し、実質上磁気ひずみ
のないパーマロイを製造することができる。このような
可能性は薄層フイルム・べツドやその他の薄い磁性体の
製造にとつて極めて重要である。
図１、本発明に基づく方法を実施するための装置配置の
構造概略図。
構造概略図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁性体を基質上に塗布し、こうして形成したサンプ
ルの片端をクランプ固定し、磁気ひずみ効果を利用して
磁場をかけて偏向させ、磁気ひずみ定数の測度である偏
向を媒介として磁気ひずみ定数を測定する方法において
、上記サンプルに周波数調整可能な交流磁場を印加し、
上記サンプルが共鳴振動を起こすように交流磁場の周波
数を調整し、磁気ひずみ定数の測度であるサンプルの振
動振幅を光電的に測定することを特徴とする磁気ひずみ
定数の測定方法。 ２ 交流磁場の強さを調節して、サンプルの磁性薄層フ
ィルムを飽和させるようにできることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の測定方法。 ３ 交流磁場が回転磁場であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の測定方法。 ４ サンプルから反射される光線を位置感知フォトダイ
オードに当て、振動振幅に対応する出力信号を出させる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項何れ
かに記載の測定方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2851771A DE2851771C2 (de) | 1978-11-30 | 1978-11-30 | Verfahren zur direkten Bestimmung der Magnetostriktionskonstanten und Vorrichtung zur Durchführung desselben |
| DE000P28517717 | 1978-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5575666A JPS5575666A (en) | 1980-06-07 |
| JPS5949552B2 true JPS5949552B2 (ja) | 1984-12-03 |
Family
ID=6055926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (5)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP0011724B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5949552B2 (ja) |
| CA (1) | CA1160293A (ja) |
| DE (2) | DE2851771C2 (ja) |
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-
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-
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- 1979-10-31 DE DE7979104233T patent/DE2961717D1/de not_active Expired
- 1979-11-02 JP JP54141414A patent/JPS5949552B2/ja not_active Expired
- 1979-11-13 CA CA000339630A patent/CA1160293A/en not_active Expired
- 1979-11-13 US US06/093,344 patent/US4310798A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| DE2851771B1 (de) | 1980-04-17 |
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