SU737897A1 - Способ измерени коэрцитивной силы цилиндрических тонких магнитных пленок - Google Patents

Description

1

.Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол  качества и свойств ферромагнитных материалов, а

именно к определению магнитных характеристик цилиндрических тонких маг- 5 нитных пленок (ЦТМП), и может быть использовано дл  измерени  коэрцитивной силы участков ЦТМП в производстве однородных п-о магнитным свойствам образцов.О

Известны способы измерени  коэрцитивной силы тонких магнитных пленок, в которых разрушение намагниченности пленки вдоль оси легкого намагничивани  (ОЛН) осуществл ют полем посто-15  нного тока регулируемой величины Ц). При измерении коэрцитивной силы

этим способом по оси легкого намагничивани  действуют двум  пол ми: импульсным полем предварительно намаг-20 кичивают пленку до насыщени , полем посто нного тока регулируемой величины разрушают это состо ние. По одному из направлений оси трудного намагничивани  (ОТН) подают импульс пол  25 опроса магнитного состо ни  пленки.. По величине разрушающего пол , при

которой сигнал считывани  с пленки обращаетс  в ноль, определ ют коэрцитивную силу пленки. Сигнал считы- 30

/

вани , индуктируемый потоком пёремагничивани  пленки и 1есущий информацию о ее магнитном состо нии, наблюдаю на экране Осциллографа, а величину посто нного тока считывают по шкале стрелочного прибора. Преобразование информации о магнитном состо нии пленки а сигнал считывани  и .передачу его дл  наб.пюдени  на экране осциллографа осуществл ют схемами, в которых образец ЦТМП  вл етс  их coctasHtJM элементом.

Процеее измерени  при наб.пюдении сигнала считывани  на экране осциллографа длителен и утомителендл  оператора, точность зависит от фиксации оператором момента уменьшени  до нул  сигнала считывани  на экране 1рсциллрграфа и (этсчета величины посто нного тока по шкале стрелочного прибора. (саци  сигнала считьпвани  по Д13угому индикатору (кроме осциллографа ) усложн ет всю аппаратуру контрол .

Claims (2)

1. Преобразование информации о магнитном состо нии пленки и передача сигнала считывани  дл.  наблюдени  на экране осциллографа схемами, в которых образец ЦТМП  вл етс  их соотавным элементом, приводит к.тому, что кроме сигнала считывани , вызванного потоком перемагничивани , в пленке перемагничивающим полем наводитс  си нал помехи. Дл  компенсации помехи примен ют схемы, настройка которых зависит от переходного сопротивлени  контактов в местах подключени  образ ца ЦТМП к другим элементам схем. Известен также способ измерени  коэрцитивной силы ферромагнитных изделий , заключающийс  в том, что изде лие намагничивают, включают размагни чивающий ток, увеличивающийс  во вре мени, сравнивают сигнал, пропорциональный магнитной индукции в изделии с опорным сигналом, неизменным в пре делах цикла измерени , производ т отсчет размагничивающего тока в момент совпадени  указанных сигналов, и по величине этого тока суд т об из мер емой величине коэрцитивной силы 2 . Основным недостатком данного способа  вл етс  значительна  погрешность измерени , обусловленна  неста бильностью опорного сигнала. Цель предлагаемого изобретени  повышение точности. Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе измерени  коэрцитивной силы, основанном на сравнении сигнала , пропорционального магнитной индукции в пленке, с опорным сигналом переменным синусоидальным током формируют магнитное поле рпроса и магнитное опорное поле, перемагничивают пленку сформированным полем опроса по оси трудного намагничивани , определ ют момент полного размагничивани  пленки по оси легкого намагничивани  по уменьшению амплитуды вторичной ЭДС, пропорциональной индукций в Пленке по оси трудного намагничивани , сравнивают его с амплитудой вторичной ЭДС, пропорциональной магнитному опорному полю, фиксируют равенство указанных амплитуд и регистрируют значение размагничиваквдего тока. На фиг. 1 изображена крива  намаг ничивани  пленки по оси легкого нама ничивани  (ОЛН) и график изменени  магнитных полей вдоль этой кривой; на фиг. 2 - крива  намагничивани  пленки по оси трудного намагничивани (ОГН) и график изменени  сйнусоидсшьного пол  вдоль этой кривой; на фиг. 3 - график, изменени  ампли туды вторичной ЭДС пропорциональной индукции (В) в пленке по ОТН в зависимости от изменени  размагничивающего тока; на фиг. 4 - блок-схеМа установки, позвол ющей осугцествл ть измерение коэрцитивной силы (Hg) участкой цилиндрических тонких магнитных Лленок. Способ осуществл ют следующим об,ра зом. Установочным импульсом тока, создающим поле И в направлении ОЛН/на с1гничивают пленку до насьвдени  в одно из устойчивых состо ний (фиг. 1). Регулиру  величину посто нного тока, создающего поле Н. противоположной пол рности также в направлении ОЛН, разрушают остаточную индукцию в пленке (фиг. 1). Затем синусоидальным током, создающим поле опроса Н магнитного состо ни  пленки по ОЛН, перемагничивают пленку вдоль направлений ОТН (фиг. 2). При перемагничивании пленки синусоидальным полем по ОТН индукци  (В) в пленке измен етс  в соответствии с кривой намагничивани . Вторична  ЭДС перемагничиваюи1его тока (фиг. 3) пропорциональна индукции (В) в пленке и соответствует максимуму ее в насыщении (В). Вторична  ЭДС, пропорциональна  напр женности опорного магнитного пол , имеет посто нное значение . При разрушении остаточной индукции в пленке посто нным полем по ОЛН до нул , перемагничивани  пленок и измерени  индукции в ней по ОТН не происходит . Вторична  ЭДС принимает значение , пропорцио)альное напр женности магнитного пол  опроса. Так как напр женности магнитного пол  опроса и опорного магнитного пол  одинаковы, то и вторичные ЭДС их также одинаковы. Таким образом, момент равенства вторичных ЭДС пропорциональной напр женности магнитного пол  опроса и пропорциональной напр женности опорного магнитного пол  при перемагничивании пленки с синусоидальным полем по ОТН и разрушении остаточной индукции посто нным полем по ОЛН до нул  свидетельствует о величине этого пол , соответствующего коэрцитивной силе пленки. Величину разрушающего пол  посто нного тока можно определить из выражени  дл  напр женности пол  вокруг проводника с током, т. е. %itD - напр женность пол  на поверхности проводника с током; Э-- амплитуда тока, протекающего по проводнику; D - Диаметр проводника. В момент разрушени  до нул  остаточной индукции пленки посто нным полем по ОЛН величина разрушающего пол  соответствует коэрцитивной силе пленки, т. е. 2) где Hj. - коэрцитивна  сила пленки; D - диаметр проволочной подложки с цилиндрической тонкой магнитной пленкой. Блок-схема установки, позвол ющей осуществл ть предлагаемый способ изме рени  коэрцитивной силы цилиндрических тонких магнитных пленок (ЦТМП) ,i включает источник 1 импульсного намагничивающего тока (фиг, 4), источник 2 посто нного тока регулируемой величины, контакты 3 и 4 дл  закреплени  в них провер емой ЦТМП 5 требу емой длины, резистор 6, генератор 7 синусоидального напр жени , первичную обмотку 8формировател  магнитного по л  опроса, первичную обмотку 9 формировател  магнитного опорного пол , ре зистор 10, электронный вольтметр 11, вторичную обмотку 12 формировател  пол  опроса, вторичную обмотку 13 фор мировател  опорного пол , усилитель 14, усилитель 15, вольтметр 16, вольт метр 17 и амперметр 18, Импульсное поле Н, намагничивающее до насыщени  участки ЦТМП 5 по ОЛН, создают током от источника 1. П ле, разрушающее остаточную индукцию участков ЦТМП 5 по ОЛН, создают током от источника 2, Величину тока измер ют амперметром 18. Поле Н, перемагничивающее участки ЦТМП 5 по ОТН, создают в перви-чной обмотке 8 током от генератора 1, .Этим же током от генератора 7 создают в первичной обметке 9, включенной последовательно с обмоткой 8, магнитное опорное поле. Необходимое значение тока в обмот ках 8 и 9 устанавливают изме.нением выходного напр жени  генератора 7 и контролируют .вольтметром 11 на резис торе 10, включенном последовательно с обмотками 8 и 9. Напр жение вторич ной обмотки 12 усиливают усилителем 14 и фиксируют стрелочньм прибором вольтметра 16. Напр жение вторичной обмотки 13 усиливают усилителем 15 и фиксируют стрелочным прибором воль м.етра 17. При увеличении тока в обра це ЦТМП 5 от источника 2, напр жение на выходе вторичной обмотки 12 Ыень шаетс  и в мойснт разрушени  остаточ ной индукции (В) в пленке по ОЛН до нул , равно напр жению на выходе вто ричной обмотки 13, В момент достижени  стрелкой приб . ра вольтметра 16 значени  шкалы, оди накового со значением шкалы стрелочного прибора вольтметра 17, регистри руют величину тока в образце 5 ЦТМП амперметром 18. Величину пол , разрушаквдего остаточную индукцию в обазце 5 ЦТМП по ОЛН до нул  и соответтвующего коэрцитивной силе участка бразца 5 ЦТМП, определ ют из выражеи  (2) w tu - i с np-ifo , Использование предлагаемого способа измерени  коэрцитивной силы цилиндрических тонких магнитных пленок упрощает процесс измерений за счет пребразовани  ,и передачи информации омагнитном состо нии пленки по амплитуде вторичной ЭДС без контакта с образцом ЦТМП; упрощает процесс измерений за счет однотипных операций наблюдени , уменьшени  амплитуды вторичной ЭДС и регистрации величины посто нного тока по показани м стрелочных приборов, упрощает аппаратуру контрол  за счет использовани  в кана,лах преобразовани  и передачи информации о магнитном состо нии пленки резонансных устройств; повышает , точность измерений за счет исключени  вли ни  помех, наводимых в образце ЦТМП, как элементе схемы, перемагничивающим полем и исключает вли ние нестабильностей опорного сигнала. Формула изобретени  Способ измерени  коэрцитивной силы цилиндрических тонких магнитных пленок, основанный на сравнении сигнала , пропорционального магнитной индукции в пленке, с опорным сигналом , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , переменным синусоидальным током формируют магнитное поле опроса и магнитное опорное поле, перемагничивают пленку сформированным полем опроса по оси трудного намагничивани , определ ют момент полного размагничивани  пленки по оси легкого намагничивани  по уменьшению амплитуды вторичной ЭДС, пропорциональной индукции в пленке по оси трудного намагничивани , сравнивают его с амплитудой вторичной ЭДС, пропорциональной магнитному опорному полю, фиксируют, равенство указанных амплитуд и регистрируют значение размагничивающего тока. Ист о сникИ Информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1. Сборник Запоминающие устройства . Тонкие магнитные пленки . MV,Наука, 19687 с: 76-78,
2. 2. Авторское свидетельство СССР I 467304, кл. G 01 R 33/12, 1976.