SU363057A1 - METHOD FOR DETERMINING THE COERTSIVE FORCE OF THIN MAGNETIC FILMS - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к магнитным измерени м .This invention relates to magnetic measurements.

Известны способы определени  коэрцитивной силы тонких магнитных пленок, основанные на регистрации момента перехода через нуль величины намагниченности пленки с помощью торсионного магнитометра или подобных ему измерительных приборов.Methods are known for determining the coercive force of thin magnetic films based on recording the time at which the film magnetization passes through zero using a torsion magnetometer or similar measuring instruments.

Цель изобретени  - повышение точности определени  коэрцитивной силы тонкой магнитной пленки.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the coercive force of a thin magnetic film.

Дл  этого по предлагаемому способу на поверхность тонкой магнитной пленки с полосовой доменной структурой нанос т магнитный коллоид с герметизирующим прозрачным покрытием , например покровным стеклом от микроскопа, намагничивают пленку посто нным магнитным полем до насыщени , полосовые домены выстраиваютс  вдоль направлени  магнитного пол , т. е. в этом направлении автоматически наводитс  ось легкого намагничивани  пленки (вращательна  анизотропи ) . После уменьщени  магнитного пол  до нул  частички магнитного коллоида сосредотачиваютс  вдоль границ полосовых доменов, образу  на поверхности магнитной пленки отражательную дифракционную решетку. При освещении пленки с такой дифракционной рещеткой направленным светом, например монохроматическим светом лазера, регистрируют To do this, according to the proposed method, a magnetic colloid with a sealing transparent coating, such as a cover glass from a microscope, is applied to the surface of a thin magnetic film with a strip domain structure, the film is magnetized by a constant magnetic field until saturation, the strip domains are aligned along the magnetic field direction, i.e. In this direction, the axis of easy magnetization of the film (rotational anisotropy) is automatically induced. After the magnetic field decreases to zero, the particles of the magnetic colloid concentrate along the boundaries of the stripe domains, forming a reflective diffraction grating on the surface of the magnetic film. When illuminating a film with such a diffraction grating with directional light, for example, monochromatic laser light,

угол дифракции отраженного луча в направлении наиболее  ркого первого максимума, например, фотоэлементом, который может передвигатьс  по дуге вокруг пленки. Этот угол дифракции ф1 однозначно св зан с шириной полосовых доменов d по формулеThe diffraction angle of the reflected beam in the direction of the strongest first maximum, for example, a photocell that can move in an arc around the film. This diffraction angle F1 is uniquely related to the width of the strip domains d by the formula

ml. d (sin «, + sin «Pi),ml. d (sin ", + sin" Pi),

где т. - пор док дифракционного луча; Я - длина волны света; Фо - угол падени  света.where t. is the order of the diffraction beam; I am the wavelength of light; Fo is the angle of incidence of light.

При плавном увеличении посто нного магнитного пол  в направлении, точно противоположном средней намагниченности пленки, т. е. точно вдоль оси легкого намагничивани , при значении магнитного пол  точно равном коэрцитивной силе пленки, происходит резкое скачкообразное изменение средней намагниченности пленки на противопололсное,  вл ющеес  .характерной особенностью петли гистерезиса магнитной пленки с полосовой доменной структурой . Резкое изменение средней намагниченности пленки приводит к тому, что ширина полосовых доменов скачкод: увеличиваетс  от ширины квазиравновесного состо ни , соответствующей значению магнитного пол  перед перемагничиванием пленки (на петле гистерезиса ширины полосовых доменов), до ширины равновесного состо ни , возникающей при перемагничивании пленки. Момент скачка ширины полосовых доменов регистрируетс  lio резкому изменению угла дифракции и точно соответствует коэрцитивной силе тонкой магнитной пленки с полосовой доменной структурой, определ емой по величине приложенного магнитного пол . Точность определени  коэрцитивной силы магнитных пленок с полосовой доменной структурой в этом случае ограничиваетс  только точностью определени  величины магнитного пол .With a gradual increase in the constant magnetic field in the direction exactly opposite to the average magnetization of the film, i.e. exactly along the axis of easy magnetization, when the magnetic field is exactly equal to the coercive force of the film, a sharp change in the average magnetization of the film to the oppositely, characteristic. a feature of the hysteresis loop of a magnetic film with a strip domain structure. The abrupt change in the average magnetization of the film leads to the fact that the width of the band domains of the jumps: increases from the width of the quasi-equilibrium state corresponding to the magnetic field value before the magnetization reversal of the film (on the hysteresis loop of the width of the strip domains) to the width of the equilibrium state that occurs when the film is magnetized. The moment of a jump in the width of the stripe domains is recorded by a sharp change in the diffraction angle and corresponds exactly to the coercive force of a thin magnetic film with a stripe domain structure defined by the magnitude of the applied magnetic field. The accuracy of determining the coercive force of magnetic films with a stripe domain structure in this case is limited only by the accuracy of determining the magnitude of the magnetic field.

Предмет изобретени Subject invention

Способ определени  коэрцитивной силы тонких магнитных пленок с полосовой доменной структурой, основанный на регистрации момента перехода намагниченности магнитной пленки через нуль, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  коэрцитивной силы тонкой магнитной пленки, на ее поверхность нанос т магнитный коллоид с герметизируюшим прозрачным покрытием, намагничивают пленку до насыщени , плавно уменьшают намагничивающее поле до нул , освещают пленку монохроматическим направленным пучком света и регистрируют угол дифракции отраженного луча в первом максимуме , после чего измен ют направление магнитного пол  на противоположное и плавно увеличивают напр женность этого пол  до момента резкого изменени  угла дифракции, причем коэрцитивную силу пленки определ ют по величине пол  в момент изменени  угла дифракции.A method for determining the coercive force of thin magnetic films with a stripe domain structure, based on recording the moment of magnetization transition of a magnetic film through zero, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the coercive force of a thin magnetic film, a magnetic colloid with a sealing transparent coating is applied to its surface magnetize the film to saturation, smoothly reduce the magnetizing field to zero, illuminate the film with a monochromatic directional beam of light and record the angle ifraktsii reflected beam at the first maximum and then alter the direction of the magnetic field is reversed and gradually increase the strength of this field until the abrupt change of the diffraction angle, wherein the coercive force of the film is determined by the magnitude of the floor at the time of changing the angle of diffraction.