本发明专利技术公开一种测试有高频磁导率谱的软磁薄膜材料的饱和磁化强度的方法。本发明专利技术的方法是：对待测软磁薄膜材料施加最大正磁场至饱和磁场，再逐渐减小外磁场至零磁场，然后再逐渐减小外磁场至饱和负磁场，或者先对待测软磁薄膜材料施加最小负磁场至饱和磁场，再逐渐增大外磁场至零磁场，直至最大正饱和磁场，同时测量并记载被测软磁薄膜材料随H变化时对应的共振频率fr的平方，获得待测软磁薄膜材料的共振频率fr的平方与外磁场H强度的函数关系，再通过求解斜率γ2μ0Ms得到待测软磁薄膜材料的饱和磁化强度μ0Ms。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磁性材料的测试方法，确切讲是一种测试有高频的磁导率谱的软磁薄膜材料的饱和磁化强度的方法。
技术介绍
由于微电子技术和磁性存储技术的发展，软磁薄膜材料受到了广大磁性器件制造商与磁性材料研究者的青睐。衡量软磁薄膜材料的一个极为重要指标就是材料的饱和磁化强度。饱和磁化强度即饱和磁场下对应的磁化强度。饱和磁化强度的大小和精度直接影响了另外一个软磁材料磁性参数磁导率的确定。因此如何精确地确定软磁薄膜材料的饱和磁化强度对于软磁薄膜的研究和应用具有很重要的价值。目前，最常用的软磁薄膜材料饱和磁化强度测试方法是测量磁滞回线法。所用的测试仪器通常为振动样品磁强计，超导量子干涉仪等。如果要得到饱和磁化强度不但需要读出磁滞回线的饱和磁矩的数值，并且另需测试磁性样品的体积，通过计算得到样品的单位体积内的饱和磁矩大小即饱和磁化强度。然而，对于软磁薄膜材料，由于厚度仅为纳米量级，很难用仪器精确测量。目前常用的仪器为表面轮廓分析仪、场发射扫描电子显微镜、椭圆偏振仪等。但是这些仪器在测试厚度为几十纳米的薄膜时，由于薄膜表面的粗糙度和仪器精度限制误差通常大于10%。这就导致了利用传统方法测试得到的饱和磁化强度数值具有很大的误差。而软磁薄膜另外的一个重要参数磁导率则是根据上面方法测得的磁化强度随外磁场的变化率得到的，从而导致了传统方法所测得的磁导率也存在很大的误差。因此，如何提高软磁薄膜材料的饱和磁化强度测试精度成为了本领域的急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种可解决现有技术测试精度低的不足，而且不需要测试材料的体积就可以得到高精度的软磁薄膜的饱和磁化强度数值。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是对待测软磁薄膜材料施加最大正磁场至饱和磁场，再逐渐减小外磁场至零磁场， 然后再逐渐减小外磁场至饱和负磁场，或者对待测软磁薄膜材料施加最小负磁场至饱和磁场，再逐渐增大外磁场至零磁场，然后再逐渐增大外磁场至最大正饱和磁场，在上述过程中同时测量并记载被测软磁薄膜材料随外磁场H变化时对应的共振频率f；的平方，如此获得待测软磁薄膜材料的共振频率f；的平方与外磁场H强度的线性函数关系，再通过解析法或图表法得到f；的平方与外磁场H强度的线性函数的斜率Y 2 μ 0MS,由此得到待测软磁薄膜材料的饱和磁化强度PtlM-本专利技术的技术方案建立于下述基础之上在软磁薄膜中，饱和磁化强度比本身的各向异性场和测试施加的磁场高3 4个数量级。根据软磁薄膜的高频理论，可以得到在外加场下软磁薄膜的共振频率平方和外加磁场的关系式如下 权利要求1.，其特征在于对待测软磁薄膜材料施加最大正向外磁场至饱和磁场，再逐渐减小外磁场至零磁场，然后再逐渐减小外磁场至饱和负磁场，或者对待测软磁薄膜材料施加最小负磁场至饱和磁场，再逐渐增大外磁场至零磁场，然后再逐渐增大外磁场至正向饱和磁场，在上述过程中同时测量并记载被测软磁薄膜材料随外磁场H变化时对应的共振频率f；的平方，如此获得待测软磁薄膜材料的共振频率f；的平方与外磁场H强度的线性函数关系，再通过解析法或图表法得到f；的平方与外磁场H强度的线性函数的斜率Y2 μ ClMs，由此得到待测软磁薄膜材料的饱和磁化强度y(lMs。全文摘要本专利技术公开一种测试有高频磁导率谱的软磁薄膜材料的饱和磁化强度的方法。本专利技术的方法是对待测软磁薄膜材料施加最大正磁场至饱和磁场，再逐渐减小外磁场至零磁场，然后再逐渐减小外磁场至饱和负磁场，或者先对待测软磁薄膜材料施加最小负磁场至饱和磁场，再逐渐增大外磁场至零磁场，直至最大正饱和磁场，同时测量并记载被测软磁薄膜材料随H变化时对应的共振频率fr的平方，获得待测软磁薄膜材料的共振频率fr的平方与外磁场H强度的函数关系，再通过求解斜率γ2μ0Ms得到待测软磁薄膜材料的饱和磁化强度μ0Ms。文档编号G01R33/16GK102243292SQ20111008428公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日专利技术者李喜玲, 柴国志, 薛德胜 申请人:兰州大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．确定软磁薄膜材料饱和磁化强度的方法，其特征在于对待测软磁薄膜材料施加最大正向外磁场至饱和磁场，再逐渐减小外磁场至零磁场，然后再逐渐减小外磁场至饱和负磁场，或者对待测软磁薄膜材料施加最小负磁场至饱和磁场，再逐渐增大外磁场至零磁场，然后再逐渐增大外磁场至正向饱和磁场，在上述过程中同时测量并记载被测软磁薄膜材料随外磁场Ｈ变化时对应的共振频率ｆｒ的平方，如此获得待测软磁薄膜材料的共振频率ｆｒ的平方与外磁场Ｈ强度的线性函数关系，再通过解析法或图表法得到ｆｒ的平方与外磁场Ｈ强度的线性函数的斜率γ２μ０Ｍｓ，由此得到待测软磁薄膜材料的饱和磁化强度μ０Ｍｓ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柴国志，李喜玲，薛德胜，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：62
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。