SU1288638A1 - Method of measuring coercive force of ferromagnetic materials - Google Patents

Method of measuring coercive force of ferromagnetic materials Download PDF

Info

Publication number
SU1288638A1
SU1288638A1 SU853849247A SU3849247A SU1288638A1 SU 1288638 A1 SU1288638 A1 SU 1288638A1 SU 853849247 A SU853849247 A SU 853849247A SU 3849247 A SU3849247 A SU 3849247A SU 1288638 A1 SU1288638 A1 SU 1288638A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sample
magnetic field
coercive force
acoustic wave
phase change
Prior art date
Application number
SU853849247A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Давыдович Зайцев
Вячеслав Юрьевич Калинин
Николай Иванович Синицын
Original Assignee
Саратовский филиал Института радиотехники и электроники АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Саратовский филиал Института радиотехники и электроники АН СССР filed Critical Саратовский филиал Института радиотехники и электроники АН СССР
Priority to SU853849247A priority Critical patent/SU1288638A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1288638A1 publication Critical patent/SU1288638A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к магни- тоизмерительной технике. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  . В образце 1, на которьпЧ воздействует магнитное поле источника 3 подмагничивающего пол  и нама гничи- вающего блока 2, распростран етс  акустиг1еска  волна, создаваема  ВЧ-генератором 7 и электроакустическим преобразователем 5. Магнитное поле за счет ьЕ-эффекта измен ет скорость акустической волны и измен ет ее фазу . Ч . Это изменение Ч 1 f а Фзза сигнала в отсутствие пол , пропорционально квадрату намагниченности образца 1. Снима  зависимость абсолютного изменени  фазы упругой волны от напр женности магнитного пол , определ емой измерителем 4, при намагничивании до насыщени  и дальнейшем размагничивании образца 1 по гистерезисной кривой f) можно измерить его коэрцитивную силу Н. 1 3. п. ф-ль, 2 ил. S s5 оо о:) оо PuZ.tThis invention relates to a magneto measuring technique. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy. In sample 1, which is influenced by the magnetic field of the source 3 of the magnetizing field and the connecting unit 2, the acoustic wave propagates by the RF generator 7 and the electroacoustic converter 5. The magnetic field changes the velocity of the acoustic wave and changes em its phase. H This change in the frequency of the signal in the absence of a field is proportional to the square of the magnetization of sample 1. The absolute change of the phase of the elastic wave is measured as a function of the magnetic field strength determined by gauge 4 when magnetized to saturation and further demagnetized of sample 1 according to the hysteresis curve f) it is possible to measure its coercive force N. 1 3. p. fl, 2 ill. S s5 oo o :) oo PuZ.t

Description

Изобретение относитс  к магнито- измерительной технике и предназначено дл  измерени  коэрцитивной силы магнитных материалов, в частности тонких магнитных пленок как в разомкнутых, так и в замкнутых магнитных цеп х,This invention relates to a magnetometer and is intended to measure the coercive force of magnetic materials, in particular thin magnetic films, in both open and closed magnetic circuits,

Цель изобретени  - повьгаение точ- FiocTH измерений.The purpose of the invention is to pick up precise FiocTH measurements.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл  измерени  коз рцитивной силы магнитных материалов,-на фиг. 2- чувствительный элемент устройства дл  измерени  коэрцитивной силы тонких магнитных пленок. FIG. 1 is a diagram of a device for measuring the goat strength of magnetic materials; FIG. 2- sensitive element of the device for measuring the coercive force of thin magnetic films.

Устройство содержит исследуемый образец 1, помещенный в намагничивающий блок 2 с источником 3 подмаг- ничивающего тока. Напр женность магнитного пол  контролируетс  измерителем 4. На кра х исследуемого образца 1 расположены электроакустические преобразователи (ЗАЛ) 5 и 6 дл  возбуждени  и приема упругих волн. Преобразователь 5 подключен к БЧ-генератору 7 и к измерителю 8 разности фаз через аттенюатор 9. Преобразователь 6 соединен с измерителем 8 разности фаз 8.The device contains the test sample 1, placed in the magnetizing unit 2 with the source 3 of the magnetizing current. The intensity of the magnetic field is monitored by meter 4. Electro-acoustic transducers (HALL) 5 and 6 are located at the edges of sample 1 to excite and receive elastic waves. Converter 5 is connected to the RF generator 7 and to the meter 8 phase difference through an attenuator 9. Converter 6 is connected to the meter 8 phase difference 8.

На исследуемый образец 1, состо щий из подложки 10 (фиг. 2) с напыленной на нее исследуемой пленкой 1 из магнитного материала, нанесены электроакустические преобразователиElectro-acoustic transducers are applied onto test sample 1, consisting of a substrate 10 (Fig. 2) with test film 1 deposited on it from a magnetic material.

5 и 6 дл  возбуждени  поверхностных 35 простран ющейс  на частоте 5 and 6 for the excitation of surface 35 space at a frequency of

в пленке железно-иттриевбго граната, выращенной на пластине галий-гадоли- ниевого граната с размерами 10 х X 10 X 0,8 мм , можно достичь при значении магнитного пол  8-10 Э. Кроме того, из имеющихс  в литературе данных дл  магнитных материалов , следует, что абсолютное изменение фазы 0,5° объемных и поверхакустических волн, выполненные, в отличие от представленных на фиг. 1 встречно-штыревыми.in a film of iron yttrium garnet grown on a plate of gallium gadolinium garnet with dimensions of 10 x X 10 X 0.8 mm, can be achieved with a value of a magnetic field of 8-10 Oe. It follows that the absolute phase change of 0.5 ° body and surface waves, performed, in contrast to those shown in FIG. 1 interdigital.

Способ осуществл етс  следующим образом.The method is carried out as follows.

Магнитное поле, создаваемое источником 3 и намагничивающим блоком 2, воздействует на образец 1, в котором распростран етс  создаваема  ВЧ-генератором 7 и ЭАП 5 акустическа  волна за счет дЕ-эффекта, привод  к изменению; скорости волны, а следовательно, и к измерению ее фазы -С , измер емой измерителем 8 по сигналу с ЭАП. 6, и опорному сигналу , поступающему через аттенюатор 9 с выхода ВЧ-генератора 7. Это ностньрс акустических волн, распростран ющихс  в различных материалах на частотах j 100 мгЦ достигаетс  в магнитных пол х с напр женностью всего лишь 10-20 Э. Это оз50 начает, что если в исследуемых магнитных материалах могут распростран тьс  упругие акустические волны на частотах, при которых зат ухание волны в данном материале позвол етThe magnetic field created by source 3 and magnetizing unit 2 affects sample 1, in which the acoustic wave generated by RF generator 7 and EAP 5 due to the de-effect propagates, leading to a change; wave speed, and, consequently, to the measurement of its phase-C, measured by the meter 8 by the signal from the EAS. 6, and the reference signal coming through the attenuator 9 from the output of the RF generator 7. This is a wave of acoustic waves propagating in various materials at frequencies of 100 MHz in magnetic fields with a intensity of only 10–20 E. that if in the studied magnetic materials elastic elastic waves can propagate at frequencies at which the attenuation of a wave in this material allows

Ч - Ч , гдеH - H, where

Ч д- фазаH d phase

менениеchange

сигнала в отсутствие.пол , оказываетс  пропорциональным квадрату намагниченности образца. Снима  зависимость абсолютного изменени  фазы упругой во1И1ы от напр женности магнитного пол , определ емой измерителем 4 при намагничивании до насьш1е- ни  и дальнейшем размагничивании исследуемого образца по гистерезисной кривой Ч(Н), можно измерить его коэрцитивную силу Н,.the signal in the absence of a field is proportional to the square of the sample magnetization. The dependence of the absolute change in the phase of the elastic wave on the strength of the magnetic field determined by measuring device 4 with magnetization until it is saturated and further demagnetization of the sample under study is measured by the hysteresis curve H (N). You can measure its coercive force H ,.

Очевидно, что равенство нулю абсолютного изменени  фазы ( - 4, ) акустической волны соответствует магнитному состо нию образца, когдаIt is obvious that the absolute zero phase change (- 4,) of an acoustic wave corresponds to zero, the magnetic state of the sample, when

1 0; Н Н J,. В этом случае измеритель 4 показывает значение коэрцитивной силы И t образца 1. Аттенюатором 9 выравнивают амплитуды задержанно5 го и опорного сигналов,что необходимо дл  нормальной работы измерител  разности фаз.ten; H N J ,. In this case, meter 4 shows the value of the coercive force AND t of sample 1. Attenuator 9 equalizes the amplitudes of the delayed and reference signals, which is necessary for normal operation of the phase difference meter.

Дл  исследовани  тонких магнитньсх пленок 1, напыпенных на подложку 10 (фиг. 2), целесообразнее использовать поверхностные акустические волны , распростран ющиес  непосредственно в пленках, что дает возможность повысить точность измерений коэрцитивной силы тонких магнитных пленок. В этом случае электроакустические преобразователи 5 и 6 выполнены встречно-штыревыми (фиг. 2). Существующа  фазоизмерительна  аппаратура позвол ет измерить абсолютное изменение фазы упругой волны до О,5 . Экспериментально доказано, что такого изменени  фазы, например, поверхностной акустической волны, рас0To study the thin magnetic films 1 deposited onto the substrate 10 (Fig. 2), it is more expedient to use surface acoustic waves propagating directly in the films, which makes it possible to increase the accuracy of measurements of the coercive force of thin magnetic films. In this case, electroacoustic transducers 5 and 6 are made interdigital (Fig. 2). The existing phase-measuring equipment makes it possible to measure the absolute change in the phase of the elastic wave to O, 5. It has been experimentally proven that such a phase change, for example, a surface acoustic wave, is

5five

00

в пленке железно-иттриевбго граната, выращенной на пластине галий-гадоли- ниевого граната с размерами 10 х X 10 X 0,8 мм , можно достичь при значении магнитного пол  8-10 Э. Кроме того, из имеющихс  в литературе данных дл  магнитных материалов , следует, что абсолютное изменение фазы 0,5° объемных и поверхностньрс акустических волн, распростран ющихс  в различных материалах на частотах j 100 мгЦ достигаетс  в магнитных пол х с напр женностью всего лишь 10-20 Э. Это означает , что если в исследуемых магнитных материалах могут распростран тьс  упругие акустические волны на частотах, при которых зат ухание волны в данном материале позвол етin a film of iron yttrium garnet grown on a plate of gallium gadolinium garnet with dimensions of 10 x X 10 X 0.8 mm, can be achieved with a value of a magnetic field of 8-10 E. In addition, from literature data for magnetic materials It follows that the absolute phase change of 0.5 ° bulk and surface acoustic waves propagating in various materials at frequencies j 100 MHz is achieved in magnetic fields with a strength of only 10-20 Oe. This means that if in the studied magnetic materials can be spread elastic acoustic waves at frequencies at which the damping of a wave in a given material allows

уверенно принимать задержанный сигнал , то можно снимать соответствующие гистер€П1исные кривые и следовательно , с высокой точностью on31you can confidently receive a delayed signal, then you can take the corresponding hister € 1 curves and, therefore, with high accuracy on31

редел ть зпачение коэрцитивной силы различных магнитных материалов, в частности тонких магнитных пленок.Determine the coercivity of various magnetic materials, in particular thin magnetic films.

Claims (2)

1. Способ измерени  коэрцитивной силы ферромагнитньк материалов, включающий возбуждение в исследуемом образце акустической волны и намагничивание образца в магнитном поле, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности измерений , возбуждение акустических волн осуществл ют в непрерывном ре1. A method for measuring the coercive force of ferromagnetic materials, including excitation of an acoustic wave in a test sample and magnetization of a sample in a magnetic field, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, the excitation of acoustic waves is carried out in continuous mode. 8 eight жиме, регистрируют изменение фазы прошедшей акустической волны в зависимости от напр женности магнитного пол  и в момент достижени  нулевого значени  абсолютного изменени  фазы акустической волны при намагничивании образца в обратном направлении фиксируют значение коэрцитивной силы.press, record the phase change of the transmitted acoustic wave depending on the magnetic field strength and at the moment when the absolute value of the phase change of the acoustic wave reaches zero, when the sample is magnetized in the opposite direction, the coercive force value is recorded. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что в исследуемой пленке методом составного звукопро- вода возбуждают поверхностные акустические волны.2. A method according to claim 1, of tl and h aa-yu, and with the fact that in the film under study, surface acoustic waves are excited by the composite sound conductor method. 0 фиг.г 0 figg Редактор А.Шандор Заказ 7804/44Editor A. Shandor Order 7804/44 Составитель М.БухаровCompiled by M. Bukharov Техред М.Ходанич Корректор С.ШекмарTehred M. Khodanich Proofreader S. Shekmar Тираж 752 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  .наб., д. 4/5Circulation 752 Subscription VNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk. About. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4
SU853849247A 1985-01-31 1985-01-31 Method of measuring coercive force of ferromagnetic materials SU1288638A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853849247A SU1288638A1 (en) 1985-01-31 1985-01-31 Method of measuring coercive force of ferromagnetic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853849247A SU1288638A1 (en) 1985-01-31 1985-01-31 Method of measuring coercive force of ferromagnetic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1288638A1 true SU1288638A1 (en) 1987-02-07

Family

ID=21160530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853849247A SU1288638A1 (en) 1985-01-31 1985-01-31 Method of measuring coercive force of ferromagnetic materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1288638A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ермолов В.А., Алексеев А.Н., Бондаренко B.C. и Науменко Н.Ф. :Поверхностные магнитоупругие волны в монокристалле гематита. - Физика Твердого тела, 1984, т. 26, вып. 8, с. 2445. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ogi Field dependence of coupling efficiency between electromagnetic field and ultrasonic bulk waves
US4218924A (en) Ultrasonic ellipsometer
US4922200A (en) Apparatus for measuring the hysteresis loop of magnetic film
US4048847A (en) Nondestructive detection of stress
JP4346446B2 (en) Electromagnetic audible transducer
Biorci et al. Frequency spectrum of the Barkhausen noise
SU1288638A1 (en) Method of measuring coercive force of ferromagnetic materials
Birsan et al. Magnetic Barkhausen noise study of domain wall dynamics in grain oriented 3% Si-Fe
Kawakami et al. A high frequency permeance meter for anisotropic films and its application in the determination of magneto striction constants
CN210155073U (en) Harmonic distortion analysis nondestructive testing system based on hysteresis characteristics of ferromagnetic material
JPH11125622A (en) Sh wave electromagnetic ultrasonic transducer and measuring method
Cheng et al. Magnetic Field Sensor based on magnetic torque effect and surface acoustic wave with enhanced sensitivity
JPH0257267B2 (en)
Legg et al. Flaw detection in metals using electromagnetic sound generation
JPH0149899B2 (en)
SU1113732A1 (en) Electromagnetic acoustic method of quality control of articles of ferromagnetic materials
JPH02253152A (en) Method and device for flaw detection
SU1280524A1 (en) Electromagnetic-acoustic method of checking ferromagnetic articles
SU1614671A1 (en) Method of measuring parameters wave damping
JPH03135780A (en) Method and device for magnetism measurement
JPS62150185A (en) Magnetic field measuring apparatus
Rengarajan et al. Measurement of very low magnetostrictions in thin films
SU1698855A1 (en) Method of determining saturation magnetization at microwave frequencies
Wycklendt et al. Losses in silicon iron at very low frequencies and high flux densities
Zaitsev et al. Magnetoacoustic SAW interaction in YIG films