Сканирующий магнитополяриметрический комплекс (СМПК)

СМПК

Краткая характеристика

СМПК предназначен для исследования распределения локальных магнитных свойств по поверхности объекта исследования путём сканирования с азимутальным вращением с одновременным получением кривых намагничивания. Объект исследования – тонкие магнитные плёнки или слои, а также отражающие ферромагнитные поверхности.   

  СМПК создан на базе эллипсометра ЛЭФ-3М-1. Штатные оптические элементы ЛЭФ-3М-1 на блок-схеме показаны пунктирной линией. Электронные компоненты комплекса выделены серым фоном.



СМПК(блок-схема)

Блок-схема магнитополяриметрического комплекса СМПК. 

Основные технические характеристики

  • Источник оптического излучения. Гелий-неоновый лазер ЛГ-72. Длина волны 630 нм. Мощность излучения 0.5 мВт.
  • Система фокусировки лазерного излучения. Длиннофокусные (120 мм) фокусирующая и собирающая линзы. Минимальный размер фокусного пятна 50 мкм.
  • Позиционер. Ручное и автоматическое перемещение по осям X и Y с шагом 1.25 мкм. Диапазон перемещений 25 мм. Ручное перемещение по вертикальной оси Z. Автоматическое вращение вокруг вертикальной оси с шагом 0.45 градуса.
  • Виброизоляция. Магнитополяриметр установлен на металлическом основании, закреплённом на капитальных стеновых конструкциях здания.
  • Магнитная система. Двухполюсный электромагнит без магнитопровода. Межполюсное расстояние 30 мм. Возможна установка сердечников. Максимальная напряжённость магнитного поля в области образца: без сердечника — 400 Э, с сердечником — 1200 Э. Магнитную систему можно разворачивать в плоскости образца на 90 градусов.
  • Режимы измерения. Экваториальный эффект — интенсивность отражённого от поверхности образца света. Меридиональный эффект — интенсивность света, прошедшего через анализатор или угловые измерения с использованием модулятора на эффекте Фарадея (точность единичного измерения 0.5').
  • Измерение магнитного поля. Интегральный датчик Холла.
  • Закон изменения магнитного поля. Задаётся внешним управляющим напряжением от 12-ти разрядного ЦАП. Два диапазона: ±70(350) Э и ±400(1200) Э (в скобках – с незамкнутым сердечником). Два режима намагничивания образца. Статический — управляющая программа выставляет фиксированное значение тока электромагнита. Динамический — на выходе ЦАП формируется периодический сигнал треугольной или синусоидальной форм. Одному периоду изменения тока электромагнита соответствует массив из 4096 отсчётов.

Области возможного использования

Исследования в области физики поверхности, физики тонких плёнок и спинтроники. Изучение магнитной анизотропии, исследования магнитных неоднородностей, определение коэрцитивной силы, напряжённости поля анизотропии, угловой дисперсии анизотропии, коэффициента прямоугольности статической петли гистерезиса тонких магнитных плёнок или слоёв.

Диссертация на соискание учѐной степени кандидата технических наук "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СКАНИРУЮЩИЙ МАГНИТОПОЛЯРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС"