SU917150A1 - Method of thin magnetic field structure determination - Google Patents
Method of thin magnetic field structure determination Download PDFInfo
- Publication number
- SU917150A1 SU917150A1 SU802917945A SU2917945A SU917150A1 SU 917150 A1 SU917150 A1 SU 917150A1 SU 802917945 A SU802917945 A SU 802917945A SU 2917945 A SU2917945 A SU 2917945A SU 917150 A1 SU917150 A1 SU 917150A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sample
- field
- magnetic
- anisotropy
- tmp
- Prior art date
Links
Landscapes
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
Изобретение относится к магнитной электронике и радиоспектроскопии, а * именно к способам исследования параметров тонких магнитных клепок (ТИП), и может найти применение как экспресс-метод при технологическом конт- 5 роле образцов ТМП, например, гранатовых . эпитаксиальных структур.The invention relates to electronics and magnetic radiospectroscopy, a * particular to methods for the study parameters thin magnetic staves (TYPE), and can be used as a rapid method at a process kont- 5 Role TMP samples, such as garnet. epitaxial structures.
Известен магнитооптический способ определения структуры ТМП, в котором w структуру ТМП определяют путем визуального наблюдения за процессом перестройки межфазной границы под Действием магнитного поля [1] .A known magneto-optical method for determining the structure of TMP, in which w the structure of TMP is determined by visual observation of the process of restructuring the interface under the action of a magnetic field [1].
Однако данный способ является уйи-,s версальным и прямым, так как о существовании слоев в ТМП судят по возникновению зон с различной оптической плотностью. Кроме того, метод является трудоемким и не подлежит автоматизации, а следовательно, не может быть использован для технологического экспресс-анализа.However, this method is simple , versatile and direct, since the existence of layers in the TMF is judged by the appearance of zones with different optical densities. In addition, the method is time-consuming and not subject to automation, and therefore, cannot be used for rapid technological analysis.
Известен способ определения структуры ТМП, использующий явление ферромагнитного резонанса (ФМР), который включает воздействие на образец, помещенный в резонатор электрометра, электромагнитным СВЧ полем и магнитным полем смещения, регистрацию спектров поглощения образца в зависимости от величины магнитного поля смещения при различных углах между его направлением и направлением оси легкой намагниченности образца, определение поля анизотропии, по которым судят о CTDyKTyDe ТМП [2] .A known method of determining the structure of TMP using the phenomenon of ferromagnetic resonance (FMR), which includes exposure to a sample placed in the resonator of an electrometer, an electromagnetic microwave field and a magnetic bias field, registration of the absorption spectra of the sample depending on the magnitude of the magnetic bias field at different angles between its direction and the direction of the axis of easy magnetization of the sample, the determination of the anisotropy field, which is used to judge the CTDyKTyDe TMP [2].
Недостатком известного способа является снижение точности при определении структуры ТМП, применяемых для построения устройств записи, хранения и отображения информации, которые содержат подрешетку редкоземельных ионов, обладающих очень малым временем релаксации. Это приводит к увеличению затухания в магнитной системе, сдвигу резонансного поля и ушиThe disadvantage of this method is the decrease in accuracy in determining the structure of TMP used to build devices for recording, storing and displaying information that contain a sublattice of rare-earth ions having a very short relaxation time. This leads to an increase in attenuation in the magnetic system, a shift in the resonance field and ears
917150 4 рению кривой поглощения. Эти факторы снижают точность измерений параметров пленок редкоземельных ферритов-гранатов методом ФМР и не позволяет определить существование слоев, 5 отличие полей анизотропии которых не превышает ширину линии ФМР.917150 4 rhenium absorption curve. These factors reduce the accuracy of measuring the parameters of rare-earth ferrite garnet films by FMR and cannot determine the existence of layers, 5 the difference in the anisotropy fields of which does not exceed the width of the FMR line.
Цель изобретения - повышение точности. . ' 'The purpose of the invention is improving accuracy. . ''
Поставленная цель достигается тем, ю что в способе определения структуры тонких магнитных пленок, включающем воздействие на образец, помещенный в резонатор спектрометра, электромагнитным полем и магнитным полем 15 смещения, регистрацию спектров поглощения образца в зависимости от величины магнитного поля смещения и . определение поля анизотропии-образца, частоту электромагнитного поля 20 выбирают равной частоте резонанса доменных границ образца, направление магнитного поля смещения устанавли-. вают перпендикулярно к оси лёгкой намагниченности образца и регистри- 25 руют спектры поглощения образца при величине угла между выбранным в плоскости образца направлением отсчета и направлением магнитного поля смеще-. ния 0 , 30 и 60°. 30This goal is achieved by the fact that in the method for determining the structure of thin magnetic films, including the action on the sample placed in the resonator of the spectrometer, the electromagnetic field and magnetic field 15 bias, registration of the absorption spectra of the sample depending on the magnitude of the bias magnetic field and. determination of the anisotropy field of the sample, the frequency of the electromagnetic field 20 is chosen equal to the resonance frequency of the domain walls of the sample, the direction of the magnetic field of the bias was established. They are perpendicular to the axis of easy magnetization of the sample and 25 record the absorption spectra of the sample when the angle between the direction of reference selected in the plane of the sample and the direction of the magnetic field is shifted. 0, 30 and 60 °. thirty
На чертеже приведен спектре поглощения многослойной ТМП в магнитном поле смещения, направление которого перпендикулярно оси лёгкой намагниченности (ОЛН) образца. 1^2, 3 “ зна-35 чения полей анизотропии для различных слоев ТМП.The drawing shows the absorption spectrum of a multilayer TMP in a magnetic displacement field, the direction of which is perpendicular to the axis of easy magnetization (OLS) of the sample. 1 ^ 2 3 'knowledge 35 cheniya anisotropy fields for the various layers of TMP.
Способ определения структуры ТМП осуществляется следующим образом.The method for determining the structure of TMP is as follows.
Спектр магнитного резонанса ма1 40 нитного диска с одноосной анизотропией для плоскостной ориентации магнитного поля в некотором диапазоне частот имеет вид . . 45 “W - НА) + N,MS , .The magnetic resonance spectrum of a magnetic disk with uniaxial anisotropy for the planar orientation of the magnetic field in a certain frequency range has the form. . 45 “W - H A) + N, M S,.
где (Jo - резонансная частота;where (J o is the resonant frequency;
У - гиромагнитное отношение;Y is the gyromagnetic ratio;
Н°Л| - поле одноосной анизотропии; s® Ms - намагниченность насыщения; N - размагничивающий фактор.N ° L | - field of uniaxial anisotropy; s ® M s is the saturation magnetization; N is the demagnetizing factor.
Из приведенной формулы следует, что для ТПМ в планарном поле Но, пер•пендикулярном оси легкого намагничи- 55 вания образца (Но J. ОЛН) спектры магнитного резонанса должны иметь особенность в полях Но ~ НА, которая для однослойной пленки представляет собой пик поглощения.From this formula it follows that for TBI in a planar field H o, • lane perpendicularly the axis of easy magnetization of the sample 55 Bani (H o J. EMA) magnetic resonance spectra must have the feature in fields H o ~ H A, which is for a single-layer film a peak of absorption.
Если в процессе эпитаксиального выращивания в пленке образуется несколько слоев, отличающихся по физическим параметрам, в том числе по магнитной анизотропии, то линия поглощения расщепляется на ряд линий, соответствующий числу слоев. Пики поглощения будут наблюдаться в полях, соответствующим полям анизотропии каждого слоя.If several layers are formed in the film during epitaxial growth, which differ in physical parameters, including magnetic anisotropy, the absorption line is split into a number of lines corresponding to the number of layers. The absorption peaks will be observed in the fields corresponding to the anisotropy fields of each layer.
Образец помещают в резонатор Спектрометра (на чертеже не показан)хвоздействуют на него электромагнитным полем и магнитным полем смещения. Спектр поглощения образца регистрируют в полях смещения, близких по величине к полям анизотропии.The sample is placed in the resonator of the Spectrometer (not shown in the drawing) x is exposed to it by an electromagnetic field and a magnetic displacement field. The absorption spectrum of the sample is recorded in bias fields close in magnitude to the anisotropy fields.
Полученный спектр имеет вид, показанный на чертеже.The resulting spectrum has the form shown in the drawing.
Для повышения точности задают произвольное направление в плоскости пленки и регистрируют спектры поглощения для значений углов между этим направлением и направлением планарного магнитного поля смещения 0 , 30 ,60*. После этого определяют значение полей анизотропии, как полусуммы максимальных и минимальных значений резонансных полей соответствующего слоя.To increase the accuracy, an arbitrary direction is set in the film plane and absorption spectra are recorded for the angles between this direction and the direction of the planar magnetic displacement field of 0, 30, 60 *. After that, the value of the anisotropy fields is determined as half-sums of the maximum and minimum values of the resonance fields of the corresponding layer.
Затем, зная площадь всей резонансной, кривой и площадь отдельных пиков определяют толщину каждого слоя по отношению указанных площадей.Then, knowing the area of the whole resonance, the curve and the area of individual peaks determine the thickness of each layer in relation to the indicated areas.
П рим е р. Исследование ТМП на основе гранатовой эпитаксиальной структуры. Точность определения толщины слоев «10%, определение полей анизотропи <=1,2%.R eme r. TMP study based on garnet epitaxial structure. The accuracy of determining the thickness of the layers is “10%, the determination of the anisotropy fields <= 1.2%.
Точность определения поля анизотропии известным способом 15%, толщина слоев не определяется из-за ограничений, присущих методу ФМР.The accuracy of determining the anisotropy field in a known manner is 15%, the thickness of the layers is not determined due to limitations inherent in the FMR method.
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет быстро («2 мин) определить структуру ТМП, повысить точность измерений и автоматизировать процесс измерений.Thus, the use of the proposed method allows you to quickly ("2 min) to determine the structure of the TMP, increase the accuracy of measurements and automate the measurement process.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802917945A SU917150A1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Method of thin magnetic field structure determination |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802917945A SU917150A1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Method of thin magnetic field structure determination |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU917150A1 true SU917150A1 (en) | 1982-03-30 |
Family
ID=20893062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802917945A SU917150A1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Method of thin magnetic field structure determination |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU917150A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707421C1 (en) * | 2019-03-29 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Sensitive element of a ferromagnetic resonance scanning spectrometer with frequency tuning |
-
1980
- 1980-05-05 SU SU802917945A patent/SU917150A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707421C1 (en) * | 2019-03-29 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Sensitive element of a ferromagnetic resonance scanning spectrometer with frequency tuning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5946546A (en) | Inspection method and apparatus by nuclear magnetic resonator | |
JPH01113033A (en) | Method for determining nuclear magnetic distribution | |
US4847561A (en) | Domain and domain wall transition spectroscopy | |
SU917150A1 (en) | Method of thin magnetic field structure determination | |
US4318044A (en) | Methods of indicating nuclear spin density distribution | |
Dean et al. | Spectroscopy of rare earth oxide systems. II. Spectroscopic properties of erbium oxide (at antiferromagnetic transition) | |
US3568047A (en) | Apparatus and method for measuring nuclear spin-lattice relaxation time (t1) by tone-burst modulation | |
Kawakami et al. | A high frequency permeance meter for anisotropic films and its application in the determination of magneto striction constants | |
Back et al. | Modulated adiabatic passage of oriented nuclei. II. Experimental results for CoFe alloys | |
US4342962A (en) | Method for measuring coercivity in magnetic materials | |
Duncan et al. | Magnetostatic modes observed in thin single-crystal films of yttrium iron garnet at Q-band frequencies | |
Craik et al. | The evaluation of magnetic bubble domain specimens | |
RU2694798C1 (en) | Method of measuring characteristics of magnetic field | |
SU923273A1 (en) | Method for determining magnetic texture of materials | |
SU862087A1 (en) | Method of determination of epitaxial ferrite-granate system parameters | |
CN112834543B (en) | One-dimensional space layer selection T based on pulse gradient hardware structure2Spectrum testing method | |
Rupp Jr | Nuclear Magnetic Resonance Probe for Calibrating Superconducting Solenoids | |
Jirsa et al. | FMR modes of the bubble domain lattice in garnet films magnetized along the normal | |
SU819766A1 (en) | Device for measuring magnetic material static characteristics | |
SU1348760A1 (en) | Device for measuring magnetic field intensity | |
Chen et al. | Using microwave network analyzer and MSW-SER to measure linewidth spectrum in magnetic garnet film from 0.5 to 20 GHz | |
RU2012874C1 (en) | Method of measuring distribution of concentrations of magnetic nuclei in solid body | |
SU807783A1 (en) | Method of studying electron-nuclear interaction and relaxation characteristics of nuclear spin systems | |
SU1038894A1 (en) | Magnetic field measuring method | |
SU828039A1 (en) | Method of ferromagnetic crystal flaw detection |