Способ определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок

 

Изобретение относится к радиоспектроскопии магнитных материалов и может быть использовано при создании радиоэлектронных устройств СВЧ-диапазона. Цель изобретения - повышение точности определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок-достигается тем, что в известном способе дополнительно прикладывают постоянное магнитное поле перпендикулярно двум направлениям и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого поля, а параметры эпитаксиальных магнитных пленок определяют из приведенных математических выражений.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 R 33/05

ГОСУДАРСТВЕ Н<ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (2) Н,"Ув + Н 2 Н. + 2лМ—

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4644216/21 (22) 13.12.88 (46) 15.05,91, Бюл. йв 18 (71) Киевский государственный университет . им. Т. Г, Ше вчен ко (72) И. Ю. Гайович, И. В, Зависляк и В. Ф. Романюк (53) 621.317.44(088,8) (56) ЗоИб. St. Communal„p. 21-24; 1978 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК (57) Изобретение относится к радиоспектроскопии магнитных материалов и может быть

Изобретение относится к радиоспектроскопии магнитных материалов и может быть использовано при создании радиоэлектронных устройств СВЧ-диапазона.

Целью изобретения является повышение точности определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок (ЭМП).

Сущность изобретения заключается в том. что параметры эпитаксиальных магнитных пленок определяют при решении системы уравнений

2 )g p(z) srctg p(z) 0() =пт

О (!)

2 pa(у) агат-и(у)d(+) =m

„, Я2„, 1649479 А1 использовано при создании радиоэлектронных устройств СВЧ-диапазона. Цель изобретения — повышение точности определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок — достигается тем, что в известном способе дополнительно прикладывают постоянное магнитное поле перпендикулярно двум направлениям и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого поля, а параметры эпитаксиальных магнитных пленок определяют из приведенных математических выражений. где m, и, I — натуральные числа: порядковые номера резонансных пиков поглощения.

Hom, Hon. Ны — величины магнитных полей, соответствующих m-у, и-у и (-у пикам погло- ф щения, 2S «2Ь «2с — толщина, ширина, ф длина пленки соответственно. М, Не"Уб, Н "- 0 намагниченность насыщения, поле кубиче- ф ское и поле одноосной анизотропии,/ (2)-диагональная компонента тензора магнитной проницаемости с учетом размагничивания при Hom, параллельной плоскости пленки, ф у) — диагональная компонента тензора магнитной проницаемости с учетом размагничива- ь ния при Н0 ), перпендикулярном плоскости пленки, м — частота электромагнитного поля, IVF у = 2 8 — — гиромагнитное отношение.

Э

Для еализации способа прямоугольный образец пленки помещают в волновод и воздействуют на него электромагнитным

1649479

25 2

2, 2 — p(Z ) arctg — p(Z) d - - = пм о ь

30 2 J2arctg (1/ -yr(y ) / о ) ®=

40

55 полем постоянной частоты в. Далее прикладывают постоянное магнитное поле к пленке. ориентируют его перпендикулярно плоскости ЭМП и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого магнитного поля (Hpp), которое следует изменять в пределах

r — + 2й h4 < Н оп < — + 4 Л Ма

У где Ма — предполагаемая величина намагниченности насыщения (например, для ЖИГпленки4к,Ма = 200 (э|), Затем ориентируют постоянное магнит-ное поле параллельно плоскости пленки вдоль одного из ребер и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого магнитного поля гс N

Нот — — 2 г Ь (Ноп (— у у

Ориентируют постоянное магнитное поле перпендикулярно двум указанным направлениям и измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого магнитного поля Но

М у +1 2™а > у 2 ау й)

>Hpi > — — 2_#_Ма. у

При этом для всех трех измерений амплитуды должно вы пол няться соотношение йл S/l»1, где N — номер пика резонанса по стороне длиной 2b; отсчитываемой от максимального по амплитуде.

Систему уравнений (1КЗ) решают, используя известные значения величин m, и,1, Hpm, Hpp, Hpl, й) У, ВЫЧИСЛЯЮТ ЗНаЧЕНИЯ ВЕличин 4 л M и На"дн + На "" исходЯ из уравнений (1) и (3), вычисляют значения веЛИЧИН Н "" - — НакУб ИСХОдя ИЗ ураВНЕНИя одн 4 к

3 (2) и известной величины 4 г М, вычисляют

ЗмаЧЕНИЕ ВЕЛИЧИН НаоДн И На "Уб Иэ ИЗВЕСтНЫХ КОМбИНаЦИй H> "" + На к"б, Формула изобретения

Способ определения параметров эпитвксиальных магнитных пленок. включающий воздействие на пленку, помещенную в волновод, электромагнитным полем постоянной частоты, измерение амплитуды резонансного поглощения электромагнитной

20 энергии в пленке при различных значениях величины постоянного магнитного поля, приложенного к пленке вдоль одного иэ лежащих в ее плоскости ребер, изменение ориентации постоянного магнитного поля на перпендикулярную плоскость пленки и измерении амплитуды резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины постоянного магнитного поля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения параметров эпитаксиальных магнитных пленок, дополнительно прикладывают постоянное магнитное поле перпендикулярно одновременно нормали к плоскости пленки и ребру лежащему в плоскости пленки, вдоль которого было приложено поле, измеряют амплитуду резонансного поглощения электромагнитной энергии в пленке при различных значениях величины этого поля, а параметры эпитаксиальных магнитных пленок определяют при решении системы уравнений

НкУб + Нодн 2 Но! +- 2ЛМ где m, п,l — натуральные числа; порядковые ноМера резонансных пиков поглощения, Hpm, Ноо, Hpl — величины магнитных полей, соответствующих m-у, и-у и I-у пикам поглощения, 2S«2b «2с толщина, ширина, длина пленки соответственно, М, Нак+ и

Hå " — намагниченность насыщения, поле кубической и поле одноосной анизотропии, p (Z) — диагональная компонента тенэора магнитной проницаемости с учетом размагничивания при lpm II плоскости пленки, (у)- диагональная компонента тензора магнитной проницаемости с учетом размагни.чивания при Ноо1. плоскости пленки cu — частота

MF электромагнитного поля, х = 2 8 — — — — гиЭ ромагнитное отношение.