SU868661A1 - Устройство дл измерени параметров тонких магнитных пленок - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к физике ;магнитных  влений и может быть использовано в измерительной технике дл  измерени  параметров тонких магнитных пленок (ТМП).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство, котсфое содержит генератор высокой .частоты, датчик с исследуемлм образцом , катушки модул ции, амплитудный детектор высокочастотного сигнала, селективный усилитель и синхронный детектор, а также пиковый преобразователь и стробирующее устройство, и позвол ет измер ть параметры тонких магнитных пленок по ьюдул ционной методике 11.

Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченные функциональные возможности (измер ютс  семь параметров ТМП) .

Цель изобретени  - расширение диапазона измер емых параметров.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее генератор высокой частоты, датчик с подложкой, последовательно соединенные амплитудный детектор, дифференциальный усилитель, селективный усилитель , синхронный детектор, регистрирующий прибор, через переключатель св занный с выходами синхронного детектора и дифференциального усилител , и модул тор, через формирователь опорной частоты подключенный ко вторым входам синхронного детектора и селективного усилител , введены регулирующий элемент и блок стабили10 зсщии выходного напр жени , св занный с выходом амплитудного детектора, генератор высокой частоты выполнен перестраиваемом, при этом входы регулирующего элемента подключены к вы15 ходгм перестраиваемого генератора высокой частоты и блока стабипизсщии выходного- напр  кени , а выход - со входом амплит удного детектора.

Кроме того, в устройстве датчик 20 выполнен дифференциальным в виде

двух катушек, в одной из которых«помещен всследуемлй образец на подложке , а в другой - подложка, и конструктивно объединен с двум  амплитуд25 ныкш детекторами.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Claims (2)

1. Устройство состоит из перестраиваемого генератора 1 высокой частоты, ЗД .регулирующего элемента 2, дифференциального датчика 3, помещенного в магнитное поле магнитной системы 4, и состо щего из двух плоских спираль ных катушек 5, в одной из которых размещена подложка 6, в другой - исследуемый образец 7 ТМП на подложке и амплитудных детекторов 8, блока 9 стабилизации выходного напр жени , дифференциального усилител  10, селективного усилител  11, переключател  12, регистрирующего прибора 13 синхронного детектора 14, формировател  15 опорного напр жени  и модул  тора 16 . Дифференциальный датчик 3 помещен в магнитное поле. Сигнал с перестраи ваемого генератора 1 высокой частоты снабженного устройством дл  развертки частоты, череё регулирунлций элемент 2 подаетс  на катушки 5 датчик 3. Сигнал с датчика 3 детектируетс  .амплитудными детекторами 8. Выходной сигнал амплитудных детекторов В подаетс  на вход дифференциального уси лител  10. Кроме того, на выходе одного из амплитудных детекторов -включен блок 9 стабилизации выходно го напр жени , управл ющий работой гулирую1Ц9ГО элемента 2. Выход дифференциального усилител  10 соединен со входом селективно го усилител  11 и одним из входов (положение А) переключател  12. На выходе переключател  12 включен регистрирующий прибор 13 (например двухкоординатный самописец), развер ка которого осуществл етс  от перестраиваемого генератора 1 высокой частоты. При работе устройства по модул ционной методике (переключате 12 находитс  в положении в) сигнал с выхода дифференциального усилител  10 поступает на вход последовательно соединенных селективного уси лител  11 и синхронного детектора 1 С выхода синхронного детектора 14 сигнал через переключатель 12 Споло жение в) поступает на регистрирующи прибор 13. Опорный сигнал селективного усилител  11 из синхронного детектора 14 задаетс  формирователе 15 опорного напр жени , вход которо го соединен с одним из выходов модул тора 16, который вырабатывает сигнал модул ции магнитного пол . Устройство работает следуквдим образом. Образец 7 ТМП с подложкой помещают в одну из катушек 5 дифференциального датчика 3, в другой катушке располагают точно такую же подложку 6, но без образца ТМП. Дифференциал ный датчик 3 вместе с образцом ТМП помещают в магнитное поле, создавае мое магнитной системой 4. Напр жени с перестраиваемого генератора 1 высокой частоты через регулирующий элемент 2 поступает на катушкч 5 ди ференциального датчика 3. При этом на катушках датчика напр жение высокой частоты различно из-за того, что в одной из катушек размещен образец . В св зи с тем, что выходное напр жение детектора стабилизировано блоком 9 стабилизации, разность напр жений на входах дифференциального усилител  пропорциональна поглощению высокочастотной энергии образцом. С амплитудных детекторов 8 датчика 3 сигнал поступает на входы дифференциального усилител  10, а также на вход блока 9 стабилизации выходного напр жени  амплитудного детектора , который управл ет работой регулирующего элемента 2 таким образом , что выходное напр жение детектора 8 поддерживаетс  посто нным в широком диапазоне частот. Датчик 3 с дифференциальным усилителем 10 балансируетс  (при отсутствии образца TMI) совместно в широком диапазоне частот. С выхода усилител  10 сигнал поступает на вход прибора. 13 (переключатель 12 в положении А). Развертка прибора 13 по оси X осуществл етс  от устройства дл  развертки частоты перестраиваемого генератора 1 высокой частоты. В положении В переключател  12 устройство работает по модул ционной методике. Модул тором 16 осуществл етс  низкочастотна  модул ци  магнитного пол . При перемагничивании пленки внешним низкочастотным магнитным полем, приложенным перпендикул рно высокочастотному пробному полю (возникающему в цепи катушки 5 датчика 3 (за счет протекающего в ней тока высокой частоты), изменение напр жени  высокой частоты в катушке пропорционально дифференциальной проницаемости М образца ТМП. Сигнал с выхода дифференциального усилител  10 поступает на вход последовательно соединенных селективного усилител  11 и синхронного детектора 14. Опорный сигнал селективного усилител  11 и синхронного детектора 14 вырабатывает формирователь 15 опорного напр жени , на вход которого поступает сигнал с модул тора 16. С выхода синхронного детектора 14 сигнал поступает через переключатель 12 (в положении В) на вход прибора 13. В зависимости от положени  ТМП относительно намагничивающего низкочастотного пол , на регистрирукицем приборе отображаетс  зависимость дифференциальной магнитной проницаемости от напр женности пол  в направлении оси легкого или трудного намагничивани . По модул ционной методике измер ютс  следующие параметры ТМП: дифференциальна  проницаемость в направлении оси легкого намагничивани . изменение дифференциальной проницае мости в направлении оси трудного на магничивани , величина дифференциальной проницаемости магнитных плен Остальные параметры можно определ т и модул ционной методикой, и безмодул дионной . Выполнение генератора высокой частоты перестраиваемым, а также использование новых элементов - регули рующего элемента и блока стабилизации выходного напр жени  амплитудного детектора, позвол ет увеличить ко личество измер емых параметров путем измерени  частотных характеристик Кроме того, выполнение датчика ди ференциальным, содержащим две катушки , в одной из которых размещен образец ТМП на подложке, и в другой подложка , позвол ет измер ть характеристики именно тонкой магнитной пле ки без подложки. Устройство позвол ет получить спектры поглощени  высокочастотной энергии в ТМП. На основании исследований этих спектров можно исследоват спектры колебаний доменов в доменной решетке, определ ть параметры, характеризующие резонанс доменной стенки (подвижность доменной стенки и ее эффективную массу, коэффициент магнитной в зкости). Кроме того,предлагаемое устройство позвол ет определ ть величину напр женности пол  анизотропии, изучать вли ние типа магнитной структуры на спектры поглощени , устойчивость доменной решетки и вли ние различного типа не однородностей (дефектов точечных и линейных, элементов управлени  доменами ,имплантированных ионов, структуры доменной стенки и др.) на свойства решетки ТМП. Формула изобретени  1.Устройство дл  измерени  параметров тонких магнитных пленок, содержащее генератор высокой частоты , датчик с подложкой, последовательно соединенные амплитудный детектор , дифференциальный усилитель, селективный усилитель, синхронный детектор,регистрирующий прибор,через переключатель св занный с выходами синхронного детектора и дифференциального усилител , и модул тор, через формирователь опорной частоты .подключенный ко вторым входам синхронного детектора и селективного усилител , отли чающеес  тем, что, с целью расширени  дийпазона измер еь«лх параметров, в него введены регулируквдий элемент и блок стабилизации выходного напр жени , св занный с выходом амплитудного детектора,.генератор высокой частоты выполнен перестраивае1 1м, при этом входы регулирующего элемента подключены к выходам перестраиваемого генератора высокой частоты и блока стабилиеации выходного напр жени , а выход - со входом амплитудного детектора .
2. 2.Устройство по П.1, отличающеес - тем, что датчик выполнен дифференциальным в виде двух катушек, в одной из которых помещен исследуемый образец на подножке, а в другой - подложка, и конструктивно объединен с двум  амплитудньпли детекторами .. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 346692, кл. G 01 R 33/12, 1972.