Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Магнитная тонкая пленка

тонкая пленка (далее М) поли- или монокристаллический слой ферромагнитного металла, сплава или окисла (феррита и др.) толщиной от 0,01 до 10 мкм. М находит применение в качестве запоминающих элементов в вычислительной технике (см. Запоминающее устройство) и индикаторов при физических исследованиях. Металлические пленки получают вакуумным напылением или электролитическим осаждением металла на подложку (сплошным слоем пли отдельными "пятнами"), окисные — с помощью реакций и другими методами. Толщины М сравнимы с равновесными размерами доменов. Малая толщина пленок препятствует возникновению в них при перемагничивании значительных токов индукции (вихревых токов). Перечисленные и другие особенности М приводят к отличию их физических свойств от свойств массивных образцов материалов.

  У металлических М толщиной ~ 0,1 мкм намагниченность однородна по толщине и ориентируется в их плоскости.

  Изготовленные в поле, такие пленки обладают значительной магнитной анизотропией, осью легкого намагничивания, направленной вдоль поля, и прямоугольной петлей гистерезиса.

  Значение коэрцитивной силы Нс (порогового поля перемагничивания) у пленок из пермаллоя (80—82% , остальное ) толщиной 0,1—10 мкм составляет 0,2—2 а/см.

  Важным свойством М, применяемых в вычислительной технике, является быстрота их перемагничивания. Пермаллоевые М. г. п. способны в импульсных полях ~ 10 а/см перемагничиваться за 10-9 сек (быстрее других материалов), скорость перемагничивания здесь уже частично ограничена инерционными свойствами элементарных носителей момента (спинов).

  У М обнаружены особенности в ферромагнитном резонансе и в гальваномагнитных свойствах; при перемагничивании М за 10-9 сек в ней возникает инверсия населенностей ядерных уровней и возможен мазерный эффект (см. Мазер).

  У металлических М толщиной ~ 10 мкм получено особое периодическое распределение намагниченности с частичным ее выходом из плоскости пленки — полосовая доменная структура. Поле, необходимое для ее перестройки, составляет у пермаллоевых пленок 10—100 а/см и уменьшается при нагреве, в частности, световым лучом. М из сплава — намагничиваются по нормали к поверхности, диаметр независимо намагничиваемых участков может быть снижен до 1 мкм. Пленки и более толстые слои окислов редкоземельных металлов прозрачны для видимого света, что важно для изучения процессов их намагничивания и технических применений.

  На М осуществляются запоминающие и логические устройства, основанные на управлении поворотом намагниченности отдельных пленочных элементов или участков пленки, на смещении доменных границ, изменении параметров полосовой доменной структуры и т.д. Запись информации и ее неразрушающее считывание возможны как посредством подаваемых по проводникам электрических сигналов, так и световым лучом. В распространенных запоминающих устройствах матричного типа используется наличие у М с прямоугольной петлей гистерезиса двух устойчивых антипараллельных направлений намагниченности, соответствующих записи "0" и "1" в двоичной системе счисления (1 бит информации). Установленное записывающим сигналом направление намагниченности определяет полярность сигнала при считывании и, следовательно, характер записанной информации ("0" или "1"). В таких устройствах наряду с одно- и многослойными плоскими пермаллоевыми М применяются цилиндрические, наносимые непосредственно на провода. Плотность записи информации достигает 100 бит/мм2. Низкокоэрцитивные М применяются также в сочетании со слоями редкоземельных окислов, ферритов-гранатов и др., толщиной до 100 мкм, в которых могут быть созданы цилиндрические домены с намагниченностью, нормальной к поверхности слоя. На 1 мм2 такой пленки может расположиться до 600 доменов, что перспективно для дальнейшей миниатюризации и увеличения быстродействия вычислительных машин. Пленки с полосовой доменной структурой используются для оптической записи изображений, в частности голографической (см. Голография).

 

  Лит.: Суху Р., тонкие пленки, перевод с английского, М., 1967; Бардиж В. В., элементы цифровых вычислительных машин, М., 1967; Физика пленок, Иркутск, 1968; Колотов О. С., Погожев В. А., Телеснин Р. В., Методы и аппаратура для исследования импульсных свойств тонких пленок, М., 1970; Фотографирование на пленки, М., 1971; "Известия АН СССР, Серия физика", 1972, т. 36, № 7; Крайзмер Л. П., Быстродействующие ферромагнитные запоминающие устройства, М. — Л., 1964; "Institute of Electrical Electronics Engineers. Transactions on Magnet", 1965—72, v. 1—8.

  К. М. Поливанов, А. Л. Фрумкин.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 29.03.2024 01:52:27