Pierwszenstwo: 17.02.1972 (P. 153524) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 18.03.1975 74947 KI. 21e,33/02 MKP GOlr 33/02 CZYTELNIA Urzedu Poteoto*ego Twórcy wynalazku: Tomasz Stobiecki, Henryk Jankowski, Antoni Paja, Józef Spalek, Marek Czyczylo Uprawniony z patentu tymczasowego: Akademia Górniczo-Hutnicza im.Stanislawa Staszica, Kraków (Polska) Sposób wyznaczania parametrów cienkich warstw magnetycznych Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznaczania parametrów cienkich warstw magnetycznych, w szczególnosci pola anizotropii Hk i sil koercji He warstw naparowanych na wspólny podklad, stano¬ wiacy plat pamieci magnetycznej na przyklad w maszynach szybko liczacych.Najczesciej stosowany sposób wyznaczania pa¬ rametrów cienkich warstw magnetycznych, sta¬ nowiacych plat pamieci magnetycznej, wykorzystu¬ je magnetooptyczny efekt Kerra, polegajacy na li¬ niowej polaryzacji swiatla, padajacego pod odpo¬ wiednim katem na cienka warstwe magnetyczna.Promienie po odbiciu od warstwy magnetycznej staja sie swiatlem spolaryzowanym eliptycznie.Wskutek oddzialywania padajacego swiatla z na¬ magnesowaniem warstwy magnetycznej nastepuje obrót duzej osi elipsy o niewielki kat wzgledem plaszczyzny padania. Zmiany tego kata zalezne od procesów przemagnesowania, podaja informacje o parametrach cienkich warstw magnetycznych ta¬ kich jak Mk i Hc.Sposób ten wymaga stosowania aparatury naj¬ wyzszej jakosci, odznaczajacej sie malymi szumami wlasnymi w porównaniu z sygnalem pomiarowytn.Inny sposób pomiaru parametrów cienkich warstw magnetycznych polega na wykorzystaniu efektu magnetooporowego podczas procesu prze¬ magnesowania warstw. Przy wyznaczaniu para¬ metrów warstw tym sposobem wykonuje sie war¬ stwy w postaci wydluzonego prostokata z naparo- 2 wanymi elektrodami. Do elektrod tych dolutowuje sie przewody, podlaczone do urzadzenia pomiaro¬ wego.Sposób ten jest trudny do zastosowania przy 5 badaniu warstw stanowiacych plat pamieci, ze wzgledu na zastosowanie naparowanych elektrod.Ponadto uzyskane przebiegi zmiany oporu elektrycz¬ nego w funkcji pola przemagnesowujacego nie¬ jednoznacznie wyznaczaja parametry warstwy. io Celem wynalazku jest jednoznaczne i szybkie okreslenie parametrów cienkich warstw magnetycz¬ nych.Cel ten osiaga sie przez opracowanie sposobu, który polega na tym, ze zmienia sie kat zawarty 15 pomiedzy kierunkiem pradu, przeplywajacego przez warstwe, a osia wyrózniona warstwy, tak aby o- trzymany przebieg zmiany oporu w zewnetrznym polu magnetycznym posiadal ostre maksimum.Sposób pomiaru parametrów cienkich warstw ao magnetycznych, wedlug wynalazku umozliwia po¬ miar poszczególnych warstw, naniesionych na wspólny podklad, nie zaleznie od ich ksztaltu.Dzieki zastosowaniu rejestratora uzyskuje sie wy¬ niki pomiaru w znacznie krótszym czasie niz do- 25 tychczas. Ponadto otrzymane wyniki pomiaru sa jednoznaczne i charakteryzuja sie duza dokladno¬ scia.Sposób pomiaru parametrów cienkich warstw magnetycznych, wedlug wynalazku polega na u- so mieszczeniu cienkiej warstwy magnetycznej w ze- 74 94774 947 6 wnetrznym stalym polu magnetycznym, skierowa¬ nym równolegle do kierunku trudnego namagne¬ sowania. Elektrody, dotykajace koncami warstwy magnetycznej, doprowadzaja staly prad i zbieraja stale napiecie i w ten sposób, aby kat zawarty pomiedzy kierunkiem pradu a osia latwego mag¬ nesowania byl rózny od 0° do 90°. Zmieniajac ze¬ wnetrzne stale pole magnetyczne od wartosci na¬ tezenia H Hk do zera i od zera do —H < —Hk, otrzymuje sie sygnal napieciowy zbierany z war¬ stwy, zalezny od zmian zewnetrznych pola magne¬ tycznego. Sygnal ten moze byc mierzony za pomo¬ ca mostka Thomsona, wzglednie wzmocniony i na¬ stepnie rejestrowany na rejestratorze XY w po¬ staci zmian oporu w funkcji zewnetrznego pola przemagnesowujacego. Otrzymany przebieg posiada ostre maksimum z którego jednoznacznie wyzna¬ cza sie pole anizotropii Hk. Pomiaru sily koercji Hc dokonuje sie w ten sposób, ze dotyka sie ele¬ ktrodami warstwe magnetyczna, znajdujaca sie w zewnetrznym stalym polu magnetycznym tak, aby kierunki pradu i osi latwego magnesowania oraz kierunek pola przemagnesowujacego byly równo¬ legle. Podobnie jak w uprzednio opisanym pomia¬ rze rejestruje sie zaleznosc megnetooporu w funkcji pola przemagnesowujacego w zakresie zmian na¬ tezen pola H Hk do zera i od zera do —Hk —H. Otrzymany wykres posiada charakte¬ rystyczne piki, odpowiadajace polu sily koercji Hc. PL PL