Патент ссср 396742
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
396742
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”
М. Кл. Н 01j 9/02
Заявлено 31.ЧШ.1971 (№ 1694667/26-25) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опубликовано 29.VIII.1973. Бюллетень № 36
Дата опубликования описания 15.1.1974
Гасударственный комитет
Совете Министров СССР по делам изооретений и открытий
УДК 621,385(088.8) Авторы изобретения
И. А. Дерюгин, В. А. Корчин, В. В. Данилов. В. А. Рубан и В. В. Запорожец
Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т. Г. Шевченко
Заявитель
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к технологии обработки ферромагнитных материалов, широко используемых в технике СВЧ. В твердотельных СВЧ лриборах ферромагнитные монокристаллы выполняют функции высокодобротно- 5 го резонатора, нелинейного элемента или задерживающей среды. Применение монокристаллов ферромагнетико в в линейных СВЧ приборах осно|вано на использовании явления ферромагнивного резонанса (ФМР), по- 10 этому параметры ФМР я вляются основной характеристикой СВЧ материалов; в частности, одним .из таких параметров является ширина линии МР (2Лоо) .
Известен способ изменения структуры пред- 15 варительно полированных образцов, состоящий в длительном отжиге и травлении. Отжиг этих образцов при температуре 800 — 1200 С с последующим длительным снижением температуры до комнатной дает сужение 25ОО до 20
0,8 — 0,6 э. Дальнейшая обработка (травление) образцов в ортофосфорной кислоте позволяет довести 2М1о до 0,5 — 0,45 э. Однако все известные способы обработки кристаллов феррит-гранатов не способствуют эффективному 25 совершенствованию кристаллической структуры как всего объема образца, так и его поверхности, т. е. при этих способах обработки собственная плотность дефектов исходных монокристаллов изменяется незначительно. 30
Цель изоорстснпя — получение образцов с более совершенной кристаллической структурой, малой шириной линпп ФРМ и улучшение характеристик СВЧ устройств.
Цель достигается путем выполнения операций по ооработкс монокристалла в следующей послсдоватсльности: изготовление образца феррита нужной формы (в частности, в форме сферы); шлифовка, полировка его поверхности; всестороннее сжатие образца в камере высо1:.Ого давлсния; отжиг н трав пение поверхности образца.
Пример. Обработка монокрпсталлов железо-иттр;1евых гранатов (ЖИГ) .
Выпол1шв обычными способами шлифовку и 1полпровку поверхности образца (класс чистоты 13 — -14), образец помещают в камеру высокого киазпвссстороннего давления и подверга1от дсйстьч1ю всестороннего сжатия в течение 2 — 5 мпн при давлении P) 100000 кг/см .
Затем образец отжигают при температуре
800 — 850 С в тсченпс 1 — 3 час (в зависимости от размеров образца) с последующим равномерным охлаждением до комнатной температуры со скоростью 80 — 100 град/час. Отожженньш образсц протравливают в концентрированной ортофосфорной кислоте в течение 1—
3 ман прн температуре 90 — 120 С.
Для образцов ЖИГ диаметром 2,5мм после соответствующей обработки ширин а ли396742
Предмет изобретен|ия
Составитель И, Прокофьева
Техред Л. Грачева
Корректор Е. Михеева
Редактор И. Орлова
Заказ 3619/18 Изд. K 1889 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 5К-35. Раушская наб., д. 4)5
Типография, пр. Сапунова, 2 нии ФМР составила 2ЛОО=0,3 — 0,24 э, т. е. линия уже, чем для образцов, обработанных по известной технологии.
Влияние давления имеет следую1цее физическое объяснение, В анизотропном кристалле КИГ с определен ным первоначальным распределением дефектов (дислокаций, п|римесных атомов и др.) под воздействием высокого давления их плотность и размещенис по объему изменяются. Дислокации, двигаясь, частично аннигилируют, а частично совместно с другими дефектами перемещаются в область наибольшей деформации, т. е. на поверхность образца. Затем эта сильно упрочненная область образца частично разупрочняется при отжиге за счет неконсервативного движения дислокаций и миграции атомов примесей к поверхности и части ч ной аннигиляции дислокаций в тепловом поле. Далее разупрочненная область (поверхностный слой), еще достаточно обогащенная дислокациями и примесными атомами, стравливается в ортофосфорной кислоте.
Таким образом происходит совершенствование структуры образца монокристалла ЖИГ и су жение ширины линии ФМР.
Способ обработки ферромагнитных материалов, например монокристаллов феррита, путем
10 отжига и химического травления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования этих материалов в СВЧ устройствах за счет увеличения ширины линии фер ром агнитного резонанса, монокристалл
15 |подвергают объемному сжатию в течение 2—
5 мин при давлении выше 100000 кг/см, и отжигают в течение 1 — 3 час .при температуре
800 — 850 С с последующим равномерным снижением температуры со скоростью 80—
20 100 град)час до температуры окружающей среды, после чего химически травят 1 — 3 мин.
