Автореферат (1103629)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙРЕВОЛЮЦИИ и ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИМ.В. ЛОМОНОСОВАФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТНа правах рукописиУДК: 537.621; 537.632; 538.975КОМАРОВА МАРИНА АЛЕКСАНДРОВНАМАГНИТООПТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕПРИПОВЕРХНОСТНОЙ МИКРОМАГНИТНОЙ СТРУКТУРЫАМОРФНЫХ ЛЕНТ И МИКРОПРОВОЛОКСпециальность 01.04.11 – физика магнитных явленийАВТОРЕФЕРАТДиссертация на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукМосква – 2004Работа выполнена на кафедре магнетизма и кафедре общей физикифизического факультета Московского государственного университета им.М.В. ЛомоносоваНаучные руководители:доктор физико-математических наук,профессор, Е.Е. Шалыгинадоктор физико-математических наук,профессор, А.М.
СалецкийОфициальные оппоненты:доктор физико-математических наук,профессор А.С. Андреенкодоктор физико-математических наук,профессор Ю.Г. РудойВедущая организация:Физико-техническийинститутУральского отделения РАН, г. ИжевскЗащита состоится “____” _____________ 2004 года в ________ часов назаседании Диссертационного Совета К 501.001.02 физического факультетаМосковского государственного университета им. М.В. Ломоносова поадресу: Москва, 119992, Ленинские Горы, МГУ, физический факультет,аудитория ________.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультетаМГУ им.
М.В. Ломоносова.Автореферат разослан “____” _____________ 2004 года.Ученый секретарьДиссертационного Совета К 501.001.02,кандидат физико-математических наук2И.А. НиканороваОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темыНесмотря на то, что аморфные материалы были открыты болеетридцати лет назад, интерес к исследованию их структурных, магнитных икинетических свойств не ослабевает и по настоящее время. Объясняется этов первую очередь возможностью широкого использования аморфныхматериалов в современной микроэлектронике при относительно низкойцене их изготовления.Наиболее популярными магнитомягкими аморфными материаламиявляются сплавы, содержащие 70 – 80 % атомов железа или кобальта. Сточки зрения фундаментальных исследований и практических примененийособого внимания заслуживают аморфные материалы, полученные в виделент и микропроволок.
В настоящее время Fe- и Co-обогащенные аморфныеленты и микропроволоки используются в качестве сенсорных элементов,при изготовлении высокочувствительных датчиков магнитных полей,напряжений, низкого давления и деформаций, причем область примененийуказанных материалов непрерывно расширяется.Магнитные свойства аморфных материалов можно варьировать,проводя различные специальные обработки и/или прикладываядополнительные напряжения.
Так, с помощью термической итермомагнитнойобработкиможноуменьшитьмагнитоупругуюанизотропию, устранить дисперсию магнитных характеристик и тем самымв значительной степени улучшить магнитомягкие свойства аморфныхсплавов. Кроме того, в последние годы большое внимание уделяетсямодернизации технологии получения АММ, что обусловлено стремлениемулучшить в полной мере их магнитные, механические, коррозийные идругие свойства, предопределяемые особой структурой этих материалов.Одним из способов решения этой проблемы является повышениестеклообразующей способности аморфных сплавов.
В работах [1-3]доказано, что увеличение стеклообразующей способности может бытьдостигнуто путем термической обработки расплава, а также рациональным3выбором исходной заготовки. Таким образом, рациональный выборпрекурсора при изготовлении аморфных лент и проволок является ещеодним способом получения магнитомягких аморфных материалов снеобходимыми для практических приложений свойствами. Учитываявышеизложенное, можно утверждать, что изучение влияния технологииполучения и термической обработки аморфных материалов на ихфизические свойства заслуживает особого внимания.Недавно в магнитомягких аморфных материалах, изготовленных ввиде лент и проволок, были обнаружены такие явления, как гигантскоемагнитосопротивление и гигантский магнитоимпеданс [4 - 8].
На основеэтих эффектов были созданы высокочувствительные датчики магнитныхполей и напряжений, магниторезистивные тонкопленочные головки. Втеоретической работе [9] показано, что величина магнитоимпеданса,наиболее интересного с практической точки зрения, зависит отмикромагнитнойструктуры(равновесногоприповерхностнойраспределения намагниченности) этих материалов. В связи с этим,исследование приповерхностной микромагнитной структуры (ММС)аморфных лент и проволок, а также изучение влияния термическойобработки, растягивающих напряжений и технологии получения аморфныхматериалов на приповерхностную ММС является актуальным инеобходимым.Наиболее эффективным и оперативным методом исследованияприповерхностной микромагнитной структуры магнитных материаловявляется метод сканирующей Керр микроскопии, применимый в широкойобласти магнитных полей и температур.Цель работы.Целью диссертационной работы являлось магнитооптическоеисследование приповерхностной микромагнитной структуры и процессовперемагничивания Fe- и Со-обогащенных аморфных микропроволок и лент,а также изучение влияния технологии получения и термической обработкиуказанных материалов на их магнитные свойства.4Научная новизна.Впервые методом сканирующей Керр микроскопии изученыособенности приповерхностной микромагнитной структуры, локальныхмагнитных свойств и процессов перемагничивания Fe- и Co-обогащенныхаморфных лент и микропроволок.Экспериментально доказано существование в Co69Fe4Si12B15аморфной микропроволоке приповерхностных круговых доменов с ±90°ориентацией намагниченности относительно длины микропроволоки всоседних доменах.
Обнаружено сильное влияние растягивающихнапряжений на локальные магнитные свойства и приповерхностнуюмикромагнитную структуру Co69Fe4Si12B15 аморфных микропроволок.Установлено,чтомодернизациятехнологииполученияCo68Fe4Cr4Si12B12 аморфных лент, в частности, рациональный выборисходной заготовки позволяет получить магнитомягкий аморфныйматериал с перспективными для практических приложений магнитнымихарактеристиками.Обнаружено,чтоврезультатетермическойобработкиFe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 аморфных проволок и лент при температуре Т=550°С втечение одного часа дисперсия магнитной анизотропии, типичная длямагнитных материалов, полученных методом закалки расплава набыстровращающемсябарабане,уменьшается.Вследствиеэтогооднородность локальных приповерхностных магнитных характеристикповышается, а значения коэрцитивной силы и поля насыщенияуменьшаются.Практическая ценность: результаты работы позволяют дать научнообоснованные рекомендации получения магнитомягких аморфныхматериалов в виде лент и микропроволок с оптимальными магнитнымихарактеристиками, что чрезвычайно важно при использовании этихматериалов в спиновой микроэлектронике.Основные результаты диссертации, выносимые на защиту:51.Результаты магнитооптического исследования приповерхностноймикромагнитной структуры, локальных магнитных свойств ипроцессовперемагничиванияCo69Fe4Si12B15аморфноймикропроволоки.2.Результаты изучения влияния растягивающих напряжений σ налокальныемагнитныесвойстваиприповерхностнуюмикромагнитную структуру Co69Fe4Si12B15 аморфных микропроволок.3.РезультатыисследованиявлияниятермическойобработкиFe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 аморфных проволок, микропроволок и лент наих локальныемагнитные свойстваиприповерхностнуюмикромагнитную структуру.4.РезультатыисследованиявлияниятехнологииполученияCo68Fe4Cr4Si12B12 аморфных лент на их локальные магнитные свойстваи приповерхностную микромагнитную структуру.5.Результаты анализа процессов перемагничивания Co69Fe4Si12B15 иFe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 аморфных проволок и микропроволок, а такжеCo68Fe4Cr4Si12B12 и Fe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 аморфных лент.Апробация работы.Основные результаты работы докладывались и обсуждались намеждународных и всероссийских конференциях: 15th Soft Magnetic MaterialsConference, Bilbao, Spain, 5 – 7 September, 2001; Joint European MagneticSymposia EMMA-MRM, Grenoble, France, 28 August – 1 September, 2001;MISM 2002, Московском международном симпозиуме по магнетизму,Москва, 20-24 июня, 2002; XVIII Международной школе – семинаре“Новые магнитные материалы микроэлектроники”, Москва, 24-28 июня,2002.Публикации.Основное содержание диссертации изложено в 14 печатных работах, списоккоторых приведен в конце автореферата.Структура и объем диссертации.Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и спискалитературы.
Общий объем работы составляет 125 страниц машинописного6текста, включая 32 рисунка, 3 таблицы и список цитируемой литературы из115 наименований.КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы диссертации;сформулированы цель, научная новизна и практическая значимость работы;перечислены основные положения, выносимые на защиту; кратко изложеносодержание диссертации по главам.Первая глава диссертационной работы носит обзорный характер. Вней представлены основные сведения о структурных и магнитныхсвойствах аморфных магнитных материалов, в частности, аморфных лент имикропроволок. Перечислены основные методы получения и исследованияаморфныхмагнитныхматериалов.Приведенысуществующиепредставления о процессах перемагничивания и доменной структуреаморфных лент и микропроволок, а также о влиянии термических,термомагнитных обработок и растягивающих напряжений на их магнитныесвойства.Во второй главе дано описание экспериментальных методик иустановок, используемых в работе для изучения приповерхностноймикромагнитной структуры и локальных магнитных свойств аморфныхлент и микропроволок, приведены характеристики изучаемых образцов,проанализированы ошибки эксперимента.В работе были исследованы следующие АММ:1.
Co69Fe4Si12B15 аморфные микропроволоки;2. Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 аморфные проволоки, микропроволоки иленты;3. Co68Fe4Cr4Si12B12 аморфные ленты.Втретьейглавеприведенырезультатыисследованиямикромагнитной структуры и локальных магнитных свойств аморфныхлент и проволок, приведено их обсуждение.7В 3.1 приведены результаты изучения магнитных свойств,микромагнитной структуры и влияния растягивающих напряжений намагнитные свойства и ММС Co69Fe4Si12B15 аморфных микропроволок.Измерениябыливыполненыспомощьюмагнитооптическогомикромагнетометра, созданного на базе высокоразрешающего микроскопаМИМ-8. Распределения тангенциальных компонент намагниченности(параллельной и перпендикулярной приложенному магнитному полю Н), атакже локальные петли гистерезиса и кривые намагничивания былиизмерены с помощью экваториального эффекта Керра при сканированиищели размером (0.5 х 2) мкм2 вдоль длины микропроволоки L.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
