Устройство для измерения параметров тонких магнитных пленок
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (1 $) 468204 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 18.06.73 (21)1934057/18-10 с присоединением заявки %".
Q 01 g 33/12
Государственными комитет
Созета Министров СССР оо делам изооретений. и отирытий (32) Приоритет
Опубликовано25 04 75. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 30.05„75
{Д) УДК 621.317.4 (088.8) (72) Авторы изобретения
Д, Г. Кондратьев и В. П. Гусев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТОНКИХ
МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК рительнук катушку датчика исследуемым образцом пленки, линейный усилитель 6, симметричный коммутационный фазовый детектор 7, фильтр ниЬкой частоты 8, усилитель постоянного тока 9, катушки Гельмгольца 10, пиковый преобразователь 11, стрелочный прибор 12, осциллограф 13, низкочастотный трансформатор 14, калибра10 тор 15 напряженности перемагничивающего поля, калибратор 16 меток дифференциальной магнитной проницаемости, фазокор ректируюшую RC-цепочку и трехкоординатное компенсируютцее устройство 17.
15 Образец-пленку помещают в измеритель-. ную катушку датчика 5, выполненную конструктивно в виде плоского соленоида. Дат-чик 5 вместе с образцом-пленкой располагают в центре системы катушек Гельмголь20 ца 10, создающих однородное перемагничивающее поле. Величина этого поля изменяется с низкой частотой. Питание катушек осуществляется от трансформатора 14. Напряжение с высокочастотного генератора 4
25 поступает на катушку датчика 5. Катушка
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено в радиотехнике и радиоэлектронике.
Известное устройство для измерения параметров и характеристик тонких магнитных пленок имеет невысокую точность измерения в малых объемах, определяемую наличи ем помех, превышающих полезные сигналы.
Предлагаемое устройствр отличается от известного тем, что оно снабжено последовательно соединенными селективным усилителем, фазовращателем, формирователем опорного напряжения и симметричньм коммутационным с разовым детектором.
Такая схема позволяет измерять параметры и характеристики тонких магнитных пленок, имеющих малый объем, путем выделения полезного сигнала по фазе из напряжения шумов и паразитных сигналов.
Сущность изобретения поясняется черте-, жом.
Предлагаемое устройство содержит селективный усилитель 1, фазовращатель 2, формирователь опорного напряжения 3, генератор высокой частоты 4, датчик 5 измерительного поля с помещенным в изме468204
4 датчика без пленки настраивается на резо-,напряжением сигнала, поступающим с дат нансную частоту, большую, чвм частота чика 5 на фазовый детектор 7, С фазогенератора. После установки пленКи. Резо- ., врашателя 2 нсырямение высокой частоты нансная частота датчика 5 смещается в постуцает в формирователь опорного напрясторону частоты генератора. В цепи катуш- 5 жения 3, где формируется напряжение треки датчика протекает высокочастотный ток, буемой амплитуды в форме меандра йз сисоздаюший слабое пробное поле. нусоидального напряжения. С выхода формиПри перемагничивании пленки внешним рователя опорного напряжения 3 напряжение низкочастотным полем, приложенным перпен- поступает на фазовый детектор 7. Для создикулярно к высокочастотному пробному по- 10 дания напряжения развертки по горизонталв лю, напряжение высокой частоты в измери- применяется низкочастотный трансформатор тельной катушке датчика будет изменяться 14 и фазокорректируюшая RC-цепочка. Напропорционально дифференциальной проница- пряжение с фазокорректируюшей цепочки, емости образца магнитной пленки. С датчи- пропорциональное току перемагничивания ка 5 напряжение высокой частоты поступа- 15 подается на вход Х осциллографа 13. Калиб= ет в схему формирователя опорного напря- ратор 15 напряженности перемагничиваюшежения, состоящую из.последовательно соеди- го поля вырабатывает импульсы, которые ненных селективного усилителя 1, фазовра- поступают на вход У осциллографа 13. Кащателя 2 и собственно формирователя опор- либратор 16 величины дифференциальной ного напряжения 3, и затем в симметрич- 20 проницаемости вырабатывает калибрационные ный коммутационный фазовый детектор 7, метки в виде уровней, которые подаются
По второму каналу с датчика 5 напряжение затем на вход У осциллографа. При измеревысокой частоты поступает на линейный нии параметров магнитной пленки, имеющей усилитель 6 и затем в симметричный ком- очень малый объем, применяется трехкоор мутационный фазовый детектор 7. Фазо- И динатное устройство 17 для компенсации вый детектор IIO сравнению с амплитудным магнитного поля земли. детектором имеет большую помехоустойчивость к внешним электрическим и магнитным полям. Преобразованный сигнал с вы- II p e д M е т и з о б р е т е н и я хода фазового детектора подается на фильтр 30 низкой частоты
Устройство для измерения параметров тонких магнитных пленок, содержащее последовательно соединенные генератор выссьС выхода фильтра низкой частот Р кой частоты, датчик измерительного поля а низкой частоты напряжение пост ает иа силитель постоянного то- 55 с помещенным в катушке датчика исследуи®, Яженне низкой частоты несУщее емым образцом пленки и линейный уси тель катушки Гельмгольца низкочастотный енциальной проницаетрансформаяор, а также калибраторы напряного ток 9 пестУпает на вход осц"л женности магнитного поля и дифференциаль
40 . зависимости от "оложения ной магнитной проницаемости, своими выхоЯЛЕШН ОтиоонтЕЛЬНО НаМаГНИЧИВаЮЩЕГО НИЗ дами подключенные к входу осциллографа, кочастотного поля осйиллограмма будет связанному через усилитель постоянного фф 1 альной тока с одним выходом фил тра низкой чаKP4gwaaeMocTH от. наприженнО" стоты дрязгой выход которого через пико45: Р. ст по"и в иадуавлении Оси легкого или вый пр бразоват ь соединен со стрелочтрудижо намагничивания. С выхода фильт- иб, „,, л н „а,, я ра низкой частоты 8 напряжение сигнала тем, что, с целью повышения точности изцодается также на пиковый преобразова- мерения, оно снабжено последовательно со тель 1 1- Выходное напРЯжени пРеобразо 50 единенными селекзивным усилителем, фаватели H3MQPHeTca мОстОвой балансной схе- зоврашателем, формирователем опорного мой: со стрелечнЫм индикатоРом 12 в ее напряжения и симметричным коммутационпр бр B BBJIHRHHGx ным фазовым детектором, др гой входккодифференциальной агни пр ниц емо торого подключен к выходу линейного усисти. ФазовРащателем 2 схемы опорного . лителя, а выход — к входу фильтра низкой р у ф и частоты, причем вход селективного усилимеждУ опоРным напРЯжением, постУпающим теля соединен с выходом датчика измерина фазовый детектор, и высокочастотным тельного поля.
