SU1318807A1 - Способ измерени температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при определении локального распределени  температуры в микрообъектах . Цель изобретени  - повьшение быстродействи  и точности измерений за счет увеличени  отношени  сигнал - шум при регистрации перемагниченных областей. В качестве термочувствительного элемента (ТЧЭ) используют висмутсодержащую эпитаксиальную пленку феррит-граната состава (Y, Lu, Bi)j (Fe, Ga) 0,j. Ha намагниченный до насьщени  ТЧЭ воздействуют импульсным перемагничивающим полем с длительностью импульса 0,02 - 1 мкс. Одновременно импульсно освещают ТЧЭ дл  наблюдени  динамических доменов с обратной намагниченностью в отраженном свете. 1 з.п. ф-лы. 30 ч

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  измерени  локального распределени  температуры в микрообъемах , в частности, интегральных схемах .

Целью изобретени   вл етс  повьше- ние быстродействи  и точности определени  температуры за счет увеличени  отношени  сигнал - шум при регистрации перемагниченных областей.

Известно, что при импульсном пере- магничивании пленок феррит-гранатов из насьш1енного- состо ни  пороговое

поле неоднородного вращени  намагни- t5 не должна превышать 0,5-1 мкс. Дл  ченности монотонно зависит от обеспечени  максимальной магнитоопти- температуры Т, поэтому, регистриру  ческой эффективности при регистрации

доменов с обратной намагниченностью термочувствительный пленочный элемент 20

пороговое поле неоднородного вращени  намагниченности, можно судить о локальном значении Т.

Предлагаемый способ реализуетс  следующим образом.

Вначале к термочувствительному пленочному элементу прикладывают поле (Т), где Н„ас (Т) - максимальное значение пол  насьш1ени  дл  пленочного элемента в измер емом интервале температур. Как следствие, в элементе исчезают домены, невыгодно намагниченные по отношению к полю Н(.„ . После приложени  импульсного пол  Н

(Н

гф

, противоположной пол рности в г х, дл  которых .л,+Нш (т) - эффективное поле анизотропии

следует вьшолнить из Bi-содержащей эпитаксиальный пленки феррит-граната состава: (Y,Lu,Bi)j (Fe,Ga)5-0,2.

Использование в качестве термочувствительного элемента низкокоэрцитив- ной висмутсодержащей пленки феррит- граната позвол ет повысить отношение сигнал - шум, при регистрации перемагниченных областей вследствие высокой магнитооптической добротности 30 материала, а также снизить энергопотребление , поскольку дл  намагничивани  пленок феррит-гранатов до насыщени  необходимо магнитное поле 100 Э, тогда как дл  большинства других тер- термочувствительного пленочного эле- 35 момагнитньпг материалов Э. мента при температуре Т), происходит Отношение сигнал - шум считьгаани  неоднородное вращение намагниченное- информации магнитооптическим методом ти, привод щее к образованию неста- определ етс  прежде всего магнитооп- бильных динамических доменов с обрат- тической добротностью ц/ 2брУо, где ной намагниченностью, доменные стенки 40 9р - удельное фарадеевское вращение; которых движутс . Опыт показывает, oi - коэффициент поглощени . В плен- что эти домены по вл ютс  через 0,02- ках феррит-гранатов значени  б и oi 0,05 МКС. При длительности импульса практически не завис т от типа редко- магнитного пол  более 1 мкс положение земельных ионов, а величина макси- доменных стенок значительно отличает- 45 мальна. с  от положени  изотерм. Амплитуда

перемагничивающего пол  позвол ет су- Существенность интервала длитель- дить от температуре не всего домена ностей перемагничивающего импульса с обратной намагниченностью, а лишь установлена в большом числе экспери- его доменных стенок в момент зарож- 50 ментальных работ. Приведенные значени  границ оптимального интервала даны дл  пленок (Y,Lu,Bi)(Fe,Ga)jO,j с учетом всех факторов, включа  повышение быстродействи  и точности издени .

При минимальных значени х Н домены зарождаютс  в област х с наибольшей Т, и наоборот. В одноосных

висмутсодержащих эпитаксиальных плен-55 мерений.

ках феррит-гранатов, не содержащих Регистрацию доменов с обратной магнитных ионов в додэкаэдрической намагниченностью провод т при разных подрешетке, зависимость Н(Т)  вл - значени х амплитуды импульсного пол , етс  монотонной в диапазоне и по положению границ областей, зан 

550 К, причем Н может измен тьс  от О до 5000 Э. Точность измерени  порогового пол  неоднородного вращени , как показывает опыт, составл ет 5 Э, что обеспечивает точность измерени  температуры, не хуже 0,5 К во всем диапазоне температур.

Динамические домены с обратной намагниченностью про вл ютс  через 0,02-0,05 мкм, что определ ет минимальную длительность импульса магнитного пол . Дл  обеспечени  точности регистрации положени  изотерм не хуже t1 мкм длительность импульса пол 

тьпс доменами с обратной намагниченностью , суд т о положении изотерм.

Пример. В качестве термочувствительного пленочного элемента используют эпитаксиальную пленку (Y, Lu,Bi)j (Fe,Ga)yO в которой Н измен етс  от О при К до 1980 3 при К практически по линейному закону. После насыщени  оно равно

1Максимальное значение К получено в центре проводника. Точность измерени  ± 0,3 К.

Claims (2)

1. Способ измерени  температуры, включающий намагничивание термочувствительного элемента до насыщени , 321 Э при комнатной температуре. Пос-fo воздействие на него импульсным пере- то нное поле смещени , которое при- магничивающим полем, освещение термо- кладьшают с помощью катушки индуктивности , составл ет 400 Э. Испульсное поле Н прикладывают с помощью кату- щек Гельмгольца диаметром 3 мм. Его максимальна  амплитуда достигает 3000 Э. Динамические домены с обратной намагниченностью наблюдают с помощью эффекта Фараде  в отраженном свете при использовании в качестве источника света импульсного лазера на красителе, синхронизованного с источником импуль сного магнитного пол . Длительность импульса подсветки

не превьппает 8 не. Регистрируют топо-25 а освещают чувствительный граммы тепловых полей пр молинейного элемент импульсно во врем  действи  проводника с током, напыленного на стекл нную подложку и наход щегос  в контакте с пленкой феррит-граната.

По мере увеличени  Н, ширина области,ЗО ю щ и и с   тем, что длительность зан той доменами с обратной намагни- импульса перемагничивающего пол  со- ченностью, монотонно увеличиваетс .

чувствительного элемента, регистрацию перемагниченных областей последнего и определение температуры по

15 амплитуде перемагничивающего пол , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  быстродействи  и точности определени  температуры за счет увеличени  отношени  сигнал 20 шум при регистрации перемагниченных областей, в качестве термочувствительного элемента используют висмутсодержащую эпитаксильную пленку феррит-граната состава (У,Ьи,В1)з (Fe,

перемагничивающего пол .

2. Способ по П.1, о т л ич а ставл ет 0,02-1 мкс.

Редактор Н.Егорова

Составитель Г.Р занцев

Техред В. Кадар Корректор А.Ильин

Заказ 2498/32Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

1Максимальное значение К получено в центре проводника. Точность измерени  ± 0,3 К.

Формула изобретени 

1. Способ измерени  температуры, включающий намагничивание термочувствительного элемента до насыщени , воздействие на него импульсным пере- магничивающим полем, освещение термо-

а освещают чувствительный элемент импульсно во врем  действи 

чувствительного элемента, регистрацию перемагниченных областей последнего и определение температуры по

амплитуде перемагничивающего пол , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  быстродействи  и точности определени  температуры за счет увеличени  отношени  сигнал шум при регистрации перемагниченных областей, в качестве термочувствительного элемента используют висмутсодержащую эпитаксильную пленку феррит-граната состава (У,Ьи,В1)з (Fe,

а освещают чувств элемент импульсно во врем

перемагничивающего пол .

O а освещают чувствительный мент импульсно во врем  действи 

2. Способ по П.1, о т л ич а ю щ и и с   тем, что импульса перемагничив

ставл ет 0,02-1 мкс.