Спосіб одержання магнітооптичних плівок

УКРАЇНА (19) 15386 (із) С2 (51) 6H01F10/24 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОПИС ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МАГНІТООПТИЧНИХ ПЛІВОК (21)96010093 (22)10 01 1996 * (24)15 09 2000 і (46) 15 09 2000, Бюл № 4, 2000 р (72) Маспова Оксана Володимирівна (73) Запорізький державний університет (56) Авторское свидетельство СССР № 1478883, МКИ Н 01 F 41/14, опубл 1989 г. (57) Способ получения магнитооптических пленок, включающий нанесение на подложку феррит-гранатовой пленки, отжиг, облучение и намагничивание, отличающийся тем, что отжиг выполняют после облучении, намагничивание пленки производят в диапазоне 4*102 - 16*104А/м и подвергают ее воздействию УФ-излучения Изобретение относится к электронике, в частности к производству магнитооптических пленок Известен способ получения магнитооптических пленок, включающий нанесение пленки феррит-граната на подложку, высокотемпературный отжиг, облучение радиоактивными изотопами 238 и , намагничивание [1] Общими с прототипом признаками являются нанесение феррит гранатовой пленки на подложку, облучение, высокотемпературный отжиг и намагничивание, однако данный способ не позволяет получить пленку, прозрачную в УФ - диапазоне, в связи с тем, что отжиг без предварительного а - облучения не производит перестройку экситоннь'х пар, которая влияет на величину коэффициента прозрачности. хе при Т=1000±15 С. намагничиванию в диапазоне 4 10 2 - 16 104 А/м, просвечиванию УФ - излучением в диапазоне 200-500 нм Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного новым порядком операций, диапазоном намагничивания и просвечиванием УФ - излучением. Совокупность перечисленных операций, характеризующих существенные признаки заявляемого изобретения, позволяет: создать радиационные центры и высвободить энергию экситонных пар, образованных «дырками» и «электронами» за счет облучения у - квантами, уничтожить радиационные центры за счет отжига, переориентировать освободившиеся «электроны» под действием магнитного поля в направлении легкой оси намагничивания Таким образом, применение данного способа позволяет получить эффект повышенной прозрачности под действием магнитного поля в ультрафиолетовой обпасти. СМ Это иллюстрирует проводимый график спектров оптического поглощения YIG в УФ - диапазоне, где 1 - исходный спектр. 2 - облученный, 3 отожженный, 4 - намагниченный Пример конкретного выполнения- гранатовые пленки выращены на кристаллах GcbGabOis в направлении (III) из РЬО(РЬР2)ВгОа. Примесью являются ионы Y, В(, Т т Таким образом, химическая формула гранатовых пленок следующая- (Y, Ві)з (Fe, Ga) 5 Oi 2 (Y, Bi, Tm) 3 (Fe. Ga) 5 O« Пленки подверглись внешнему воздействию- Y - облучению, высокотемпературному отжигу, действию магнитного поля, просвечиванию УФ - излучением. Образцы подверглись облучению на установке ЛМБ1 закрытого вида «Гамма» - Ш , у - излучению радиоактивного изотопа " T Cs, дозой, равной 107Р. Высокотемпературный отжиг произродился в керамическом тигле, трубчатой печи электросопротив о» В основу изобретения поставлена задача разработать способ получения магнитооптических пленок с регулируемой прозрачностью, в котором изменение структурных дефектов и экситонных взаимодействий позволяет обеспечить изменение коэффициента прозрачности под действием магнитного поля Существенными признаками изобретения являются: нанесение на подложку феррит гранатовой пленки, отжиг, облучение, намагничивание и просвечивание УФ - излучением Отличительными от прототипа признаками являются, порядок выпопнения операций (отжиг выполняют после облучения), диапазон намагничивания ппенки (4 10 ! - 16 • 104 А/м), просвечивание в УФ - диапазоне, вследствие чего происходит уменьшение коэффициента поглощения или увеличение прозрачности под действием магнитного поля, связанное с переносом зарядов ионов железа и перестройкой экситонных систем, что позволяет повысить коэффициент прозрачности на 20-40% Способ осуществляют следующим образом: феррит гранатовую пленку подвергают облучению дозой 1О2-1О7Р, высокотемпературному отжигу на возду О 00 со ю 15386 пения, при температуре T=1000t15 С в течение одного часа Отжиг производился на воздухе Охлаждались образцы в печи до комнатной "темлярагуры Температуру отжига определяли с помошью термопары хромель-алюмель и цифрового вольтметра Намагничивались образцы в равномерном магнитном поле, максимальное знамение на электромагнитах равно N=20 кЭ, а затем про свечивались монохроматическим когерентным источником УФ - излучения г, длиной волны 200 500 нм Предлагаемый способ обеспечивает достижение поставленной цепи за счет рэспвда экситонных пар, уничтожения структурных дефектов и переориентации свободных носителей заряда, увеличение прозрачности гранатовых пленок после обработки в УФ - диапазоне приведено в таблице Изменение прозрачности феррит гранатовых пленок Материал Длина волны (нм) 250 300 350 400 450 250 300 350 400 450 Коэффициент прозрачности ИСХОДНОГО материала (%) 0,01 0,05. 0,09 0,02 0,01 0,03 0.01 0,01 0.05 0.01 Коэффициент прозрачности обработанного Коэффициент прозрачности намагниченного материала {%) в магнитном поле материала (%> 50Э 0.9 1.2 0.8 2 1,05 0,05 0.09 1 П.08 0,09 5 7 11 Ю 3 10 8 11 10 5 100Э 10 13 19 15 10 12 11 9 17 10 10 кЭ 28 41 32 25 30 25 30 28 35 45 1000 Э 20 17 25 20 21 17 22 15 23 30 * \ ••'І! I* * • * * * V * ** f I 7ирвж 50 era ПопІірао>Ічиий комбінат ВАТ "Патент" •ул. Гагаріиа. 101, м Ужгород. 88000. Україна (03122)3-72-89 2-59-54 ?\ if УКРАЇНА 15386 (19) «О Н O I F (ІЗ) А 10/24 ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД без проведення експертизи по суті на підставі Постанови Верховної Ради України N* 3769-ХП від 23.ХІІ. 1993 р. Публікується в редакції заявника (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МАГНІТООПТИЧНИХ ПЛІВОК 1 (21)96010093 (22)10.01.96 (24) 30.06.97 (46)30.06.97. Бюл. №3 (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1478883, кл. Н 0 1 F 41/14, опубл. 1989. 2. Influence of anneling on magnetization, FaVady rotation and optical absorption of highenergy heavy ion irradiated garnet films. IEEE Transactions on magnetics, Vol Mag-20, № 5, Sep. 1984, p. 998-1000 (прототип). Изобретение относится к электронике, в частности к производству магнитооптических пленок. Известен способ получения магнитооптических пленок, включающий нанесение пленки феррит-грана.а на подложку, высокотемпературный отжиг, облучение радиоактивными изотопами U, намагничивание [2]. Общими с прототипом признаками являются: нанесение феррит-гранатовой пленки на подложку, облучение, высокотемпературный отжиг и намагничивание, однако данный способ не позволяет получить пленку, прозрачную с УФ-диапазоне, в связи с тем, что отжиг без предварительного а-облучения не производит перестройку экситонных пар, которая влияет на величину коэффициента прозрачности. В основу изобретения поставлена задача разработать способ получения магнито (72) Маслова Оксана Володимирівна (73) Запорізький державний університет (UA) (57) Способ получения магнитооптических пленок, включающий нанесение на подложку феррит-гранатовой пленки, отжиг, облучение и намагничивание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отжиг выполняют после облучения, намагничивание пленки производят в диапазоне 4 -102—16 *104 А/м и подоергают ее воздействию УФ-излучения. ел оптических пленок с регулируемой прозрач- W ностью, в котором изменение структурных, 00 дефектов и экситонных взаимодействий поON зволяет обеспечить изменение коэффициента прозрачности под действием магнитного поля. Существенными признаками изобретения являются: нанесение на подложку феррит-гранатовой пленки, отжиг, облучение, намагничивание и просвечивание УФизлучением. Отличительными от прототипа признаками являются: порядок выполнения операций (отжиг выполняют после облучения), диапазон намагничивания пленки (4-10 2 -16*10 4 А/м), просвечивание в УФ-диагтазоне, вследствие чего происходит уменьшение коэффициента поглощения или увеличение прозрачности под действием магнитного поля, связанное с переносом зарядов ионов железа и перестройкой зкеитонных систем, что позволяет повысить коэффициент 15386 прозрачности на 20-40%. Способ осуществляют следующим образом: феррит-гранатовую пленку подвергают облучению дозой 1(г-107Р, высокотемпературному отжигу на воздуха при Т - 1000±15°С. намагничиванию 5 в диапазоне (4*10—16*10 А/м), просвечиванию УФ-излучением в диапазоне 200-500 им. Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного новым 10 порядком операций, диапазоном намагничивания и просвечиванием УФ-излучением. Совокупность перечисленных операций, характеризующих существенные признаки заявляемого изобретения, позволяет: создать 15 радиационные центры и высвободить энергию зкситонных пар, образованных "дырками" и "электронами" за счет облучения ^квантами, уничтожить радиационные центры за счет отжига, переориентировать освободившиеся 20 "электроны" под действием магнитного поля в направлении легкой оси намагничивания. Таким образом, применение данного способа позволяет получить эффект повышенной прозрачности под действием магнитного по- 25 ля в ультрафиолетовой области. Это иплюстрируег приводимый график спектров оптического по> лощения YIG в УФдиапазоне, где 1 - исходный спектр, 2 облученный, 3 - отожженный, 4 - намагни- 30ченный. Пример конкретного выполнения: гранатовые пленки выращены на кристаллах Gd3GasOi2 в направлении (III) из РЬО(РЬРг)ВгОз. Примесью являются ионы Y, BI, Тт. Таким образом, химическая формула гранатовых пленок следующая: (Y, В0з(Ре, Ga)5Oi2 (Y, В і, Тт)з (Fe, Ga)5Oi2. Пленки подвергались внешнему воздействию: ^облучению, высокотемпературному огжигу, действию магнитного полл, просвечиванию УФ-излучением. Образцы подвергались облучению на установке ЛМБ-1 закрытого вида "Гамма" - Ш , ^излучения радиоактивного изотопа t 3 7 Cs, дозой, равной 107Р. Высокотемпературный отжиг производился в керамическом тигле, трубчатой печи электросопротивления, при температуре Т « *=1000±15°С в течение одного часа. Отжиг производился на воздухе. Охлаждались образцы в печи до комнатной температуры. Температуру отжига определяли с помощью термопары хромель-алюмель и цифрового вольтметра. Намагничивались образцы в равномерном магнитном поле, максимальное значение на электромагнитах равно Н = «20 кЭ, а затем просвечивались монохроматическим когерентным источником УФизлучения с длиной волны 200-500 нм. Предлагаемый способ обеспечивает достижение поставленной цели за счет распада экситонных пар, уничтожения структурных дефектов и переориентации свободных носителей заряда; увеличение прозрачности гранатовых пленок после обработки о УФдиапазоне приведено в таблице. Изменение прозрачности феррит-гранатовых пленок Длина Коэффициент про- Коэффициент проволны. зрачности исходно- зрачности обрабонм го материала, % танного материала, % Коэффициент прозрачности намагниченного материала, % Б магнитном Ф поле 50 Э 100 Э ЮООЭ 10 кЭ 250 300 350 400 450 0,01 0,05 0,09 0,02 0,01 09 , 12 , 08 , 2 1,05 5 7 11 10 3 10 13 19 15 10 20 17 25 20 21 28 41 32 25 30 250 300 350 400 450 0,03 0,01 0,01 0,05 0,01 0,05 0,09 1 0,08 0,09 10 8 11 10 5 12 11 9 17 10 17 22 15 23 30 25 30 28 35 45 15386 ОС Ю .. і .. 500 юо Упорядник Замовлення 4181 Техред М.Моргентал Коректор Л Л. Лукач Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пп„ 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101