Спосіб визначення магнітних властивостей магнітних матеріалів
Номер патенту: 43616
Опубліковано: 17.12.2001
Автори: Журавльов Анатолій Хомич, Погорєлов Євген Олександрович, Погорілий Анатолій Миколайович, Шипіль Олена Вадимівна
Формула / Реферат
Спосіб визначення магнітних властивостей магнітних матеріалів, що полягає в пропусканні електричного струму через плівковий зразок на підкладці, вимірюванні різниці потенціалів, що виникає в перпендикулярному до струму напрямку, який відрізняється тим, що електричний струм пропускають перпендикулярно плівці на підкладці, попередньо визначають середню концентрацію вільних носіїв заряду в плівці, що проводить струм, а магнітні властивості зразка, наприклад намагніченість, визначають за формулою:
де: - різниці потенціалів, що вимірюються; - електричний струм через плівковий зразок; - товщина плівкового зразка; - середня концентрація вільних носіїв заряду в плівковому зразку; - заряд електрона; - магнітна постійна.
Текст
Спосіб визначення магнітних властивостей магнітних матеріалів, що полягає в пропусканні електричного струму через плівковий зразок на підкладці, вимірюванні різниці потенціалів, що виникає в перпендикулярному до струму напрямку, який відрізняється тим, що електричний струм пропускають перпендикулярно ПЛІВЦІ на підкладці, попередньо визначають середню концентрацію вільних носив заряду в ПЛІВЦІ, ЩО проводить струм, а магнітні властивості зразка, наприклад намагніченість, визначають за формулою Винахід відноситься до дослідження матеріалів, а саме до фізичного дослідження магнітних властивостей матеріалів, наприклад, намагніченості, і може бути використаний в електроніці та інших галузях промисловості Відомий спосіб визначення магнітних властивостей матеріалів [Патент США № 4623841, 1986, G01R 33/14, G01N 27/72], в якому об'ємний зразок з досліджуваного магнітного матеріала під'єднують до вимірювального пристрою за допомогою первинної та вторинної обмотки та впливають на зразок змінними полярностями контрольованого електричного струму, що ЛІНІЙНО змінюється, через первинну обмотку, що призводить до зміни магнітного потока, яка викликає ЗМІННІ рівні напруги у вторинній обмотці, здійснюють обробку даних, із застосуванням обчислювального пристрою отримують різні магнітні параметри магнітних матеріалів утворення результуючої складової між ЗОВНІШНІМ магнітним полем та внутрішнім полем досліджуваного матеріала Таким чином, зовнішнє магнітне поле вносить похибку в вимірювання істинних магнітних властивостей досліджуваного матеріала Відомий спосіб високочастотного вимірювання магнітних властивостей магнітно-м'яких плівок [Патент США № 5537036, 1996, G01N 27/72], в якому збуджують високочастотне магнітне поле в резонаторі у вигляді навитих прямокутних провідників, розміщують в цьому резонаторі детектор з навитих прямокутних провідників, який підключено до обчислювального пристрою, розміщують в детекторі досліджуваний магнітний зразок та визначають його магнітні властивості Недоліком цього способу є можливість його застосування лише для магнітно-м'яких матеріалів, а також необхідність використання ЗОВНІШНІХ магнітних полів, що також може вносити похибку в вимірювання істинних магнітних властивостей досліджуваного матеріала Найбільш близьким до способа, що заявляється, є спосіб визначення магнітних властивостей матеріала за допомогою ефекта Холла [С М Hurd Hall Effect in Metals and Alloys (Plenum Press, New York, 1972)], який полягає в тому, що пропускають електричний струм через протилежні боки зразка на підкладинці або об'ємного зразка з досліджуваного магнітного матеріала, розміщують Недоліком цього способу є можливість його застосування лише для об'ємних зразків та непридатність для дослідження магнітних плівок, а використання ЗОВНІШНІХ магнітних полів може знімати виродження (розщеплювати енергетичні рівні) у зразку з досліджуваного матеріалу, що призводить до зміни електронної структури матеріала та, як наслідок, його магнітних властивостей, а також не дозволяє точно визначати напрямок магнітної анізотропії в досліджуваному матеріалі, внаслідок ю .. Ум-e-n-d •цо де L1 - різниці потенціалів, що вимірюються, \± J1 електричний струм через плівковий зразок, d - товщина плівкового зразка, п - середня концентрація вільних носив заряду в плівковому зразку, є - заряд електрона, цо - магнітна постійна (О (О со 43616 зразок в зовнішньому магнітному полі, що є перпендикулярним до площини зразка, та струму, що протікає крізь нього, вимірюють різницю потенціалів (напругу Холла), що виникає у взаємно перпендикулярному струму та зовнішньому магнітному полю напрямку, визначають магнітні властивості зразка з досліджуваного магнітного матеріала за величиною напруги Холла Недоліком способу є неточність та наявність похибки у зв'язку із необхідністю підведення до досліджуваного матеріала зовнішнього магнітного поля Зовнішнє магнітне поле може знімати виродження (розщеплювати енергетичні рівні) у зразку з досліджуваного матеріалу, що призводить до зміни електронної структури матеріала та, як наслідок, його магнітних властивостей, а також не дозволяє точно визначати напрямок магнітної анізотропії в досліджуваному матеріалі, внаслідок утворення результуючої складової між ЗОВНІШНІМ магнітним полем та внутрішнім полем досліджуваного матеріала Таким чином, зовнішнє магнітне поле вносить похибку в вимірювання істинних магнітних властивостей досліджуваного матеріала потенціалів, що виникає в перпендикулярному до струму напрямку, причому електричний струм пропускають перпендикулярно ПЛІВЦІ на підкладці, попередньо визначають середню концентрацію вільних носив заряду в плівковому зразку, а магнітні властивості зразка, наприклад, намагніченість визначають за формулою .. Ум-e-n-d •цо де L1 - різниці потенціалів, що вимірюються, \± J1 електричний струм через плівковий зразок, d -товщина плівкового зразка, - середня концентрація вільних носив заряду в плівковому зразку, є - заряд електрона, Цо - магнітна постійна Спосіб здійснюють наступним чином, На напівпровідникову підкладинку з кремнія наносили плівку заліза товщиною d = 50 А, пропускали електричний струм величиною І = 5 мА через досліджуваний плівковий зразок та напівпровідникову підкладинку та вимірювали за допомогою міллівольтметра, який було підключено до протилежних КІНЦІВ плівкового зразка, різницю потенціалів Lin, яка виникала в перпендикулярному струму напрямку ІІц = 5 х 10-2 В Попередньо визначали середню концентрацію вільних носив заряду в плівковому зразку, яку вираховували за формулою Технічною задачею є створення способу визначення магнітних властивостей магнітних матеріалів, що має більшу точність при визначенні магнітних властивостей матеріала, наприклад, плівки, та спрощення способу Поставлена технічна задача вирішується за рахунок, що пропускають електричний струм через плівковий зразок на підкладці, вимірюють різницю n = J n M J n M - n s = V2 5-10 2 8 V2 5 - Ю 2 8 -10 1 6 = 3 21-10 2 5 (м 3 ), Магнітні властивості, наприклад ченість, визначали за формулою де пм - концентрація носив заряду в магнітній ПЛІВЦІ, nS - концентрація носив заряду в підкладці и., - e - n - d 5 - Ю " 2 -1 6 - Ю " 1 9 - 3 2 1 - 1 0 2 5 - 5 - 1 С Г 9 5-Ю" Для порівняння отриманих даних визначали величину намагніченості М плівки заліза товщиною 50А, що нанесена на підкладинку з кремнія, за способом прототипу Кремнієву підкладинку з плівкою розміщували в магнітному полі, що змінювалось в діапазоні -9 - +9 кЕ Розрахована за стан 3 -471-10" 7 = 257-10 3 намагні (Э) дартною методикою величина намагніченості М = 2,69 х 103 Е Відносна похибка визначення М за допомогою нового способу та прототипа не перевищує 4,5% Заявляємий спосіб може бути використаний як у лабораторних умовах, так і у промисловості Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for determining magneting properties of magnet materials
Автори англійськоюZhuravliov Anatolii Khomych, Pohorielov Yevhen Oleksandrovych, Pohorilyi Anatolii Mykolaiovych, Shypil Olena Vadymivna
Назва патенту російськоюСпособ определения магнитных свойств магнитных материалов
Автори російськоюЖуравлев Анатолий Фомич, Погорєлов Евгений Александрович, Погорелый Анатолий Николаевич, Шипиль Елена Вадимовна
МПК / Мітки
МПК: G01R 33/12, G01N 27/72
Мітки: визначення, властивостей, магнітних, спосіб, матеріалів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-43616-sposib-viznachennya-magnitnikh-vlastivostejj-magnitnikh-materialiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб визначення магнітних властивостей магнітних матеріалів</a>
Попередній патент: Пристрій для контролю за рівнем активності водія в керуванні механічним транспортним засобом
Наступний патент: Спосіб визначення магнітної сприйнятливості мікрооб’єктів та рідин
Випадковий патент: Донепезилу фумарат, придатний для отримання фармацевтичних композицій