нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Циліндричні магнітні домени

   
 

Циліндричні магнітні домени, "магнітні бульбашки", ізольовані однорідно намагнічені рухливі області феро-або феримагнетика ( домени ), мають форму кругових циліндрів і напрям намагніченості, протилежний напрямку намагніченості іншої його частини ( рис. 1 ). Виявлені в кінці 50-х рр.. 20 в. у ортоферріти і гексаферріти, пропозиція про практичне використання Ц. м. д. в обчислювальній техніці відноситься до 1967. На практиці Ц. м. д. отримують в тонких (1-100 мкм ) плоскопараллельних пластинах (плівках) монокристалічних феримагнетиків (ферити-гранати) або аморфних феромагнетиків (сплави d- і f- перехідних елементів з єдиною віссю легкого намагнічування , спрямованої перпендикулярно поверхні пластини). Магнітне поле, яке формує Ц. м. д. (поле підмагнічування), прикладається по осі легкого намагнічування. У відсутності зовнішнього подмагничивающего поля доменна структура пластин має невпорядкований лабіринтоподібних вид ( рис. 2 , а) . При накладенні подмагничивающего поля домени, що не мають контакту з краями пластини, стягуються і утворюють Ц. м. д. ( рис. 2 , б) . Вектор намагніченості Ц. м. д. J орієнтується уздовж осі легкого намагнічування.

Ізольовані Ц. м. д. існують в певному інтервалі полів підмагнічування, який становить кілька відсотків від величини намагніченості насичення матеріалу. Нижня межа інтервалу стійкості відповідає переходу Ц. м. д. в домени іншої форми, верхня - зникненню (колапсу) Ц. м. д. Сталий існування Ц. м. д. обумовлено рівновагою трьох сил: сили взаємодії намагніченості Ц. м. д. з полем підмагнічування ; сили, пов'язаної з існуванням у Ц. м. д. стінок (аналогічна силі поверхневого натягу); нарешті, сили взаємодії намагніченості Ц. м. д. з Розмагнічуючі полем іншої частини магнетика. Перші дві сили прагнуть стиснути Ц. м. д., а третя - розтягнути. В момент формування радіус Ц. м. д. має максимальну величину; при подальшому збільшенні подмагничивающего поля радіус Ц. м. д. зменшується, а при деякому полі нк стискають сили починають перевищувати розтягують і Ц. м. д. зникають (коллапсируют) ( рис. 3 ). Реальні розміри Ц. м. д. залежать, крім поля підмагнічування, від фізичних параметрів матеріалу і товщини плівки. У центрі інтервалу стійкості діаметр Ц. м. д. приблизно дорівнює товщині плівки.

В однорідному полі подмагничивания Ц. м. д. нерухомі, в полі, обладающем просторовою неоднорідністю, вони переміщаються в область з меншою напруженістю поля. Існує гранична швидкість переміщення Ц. м. д., для різних речовин складова від 10 до 1000 м / сек. Швидкість Ц. м. д. обмежують процеси передачі енергії від рухомих Ц. м. д. кристалічній решітці, спіновим хвилях і т.п., а також взаємодія Ц. м. д. з дефектами в кристалах (із зменшенням числа дефектів швидкість збільшується). Ц. м. д. візуально спостерігаються під мікроскопом в поляризованому світлі (використовується Фарадея ефект ).

Тонкі епітаксіальні плівки (див. Епітаксия ) змішаних рідкоземельних феритів-гранатів і аморфні плівки сплавів d- и f-металів починають застосовуватися в запам'ятовуючих пристроях цифрових обчислювальних машин (для запису, зберігання й зчитування інформації в двійковій системі числення). Нулі й одиниці двійкового коду при цьому зображуються відповідно присутністю і відсутністю Ц. м. д. в даному місці плівки. Існують магнітні плівки, в яких діаметр Ц. м. д. менше 0,5 мкм, що дозволяє, в принципі, здійснювати запис інформації з щільністю більше 10 7 біт / см 2. Практично реалізована система запису і зчитування інформації заснована на переміщенні Ц. м. д. в магнітних плівках за допомогою тонких (0,3-1 мкм ) аплікацій з магнітно-м'якого матеріалу ( пермаллоя ) Т-I-, YI-або V-подібної (шевронной) форми, що накладаються безпосередньо на плівку з Ц. м. д. Аплікації намагничивают обертовим в площині плівки керуючим магнітним полем Н упр ( рис. 4 ) так, що в необхідному напрямі виникає градієнт поля, що забезпечує переміщення Ц. м. д. Схеми управління переміщенням Ц. м. д. за допомогою пермаллоєвих аплікацій працюють на частотах зміни керуючого поля близько 1 Мгц, що відповідає швидкості запису (зчитування) інформації ~ 1 Мбіт / сек. Запис інформації здійснюється за допомогою генераторів Ц. м. д., що працюють на принципі локального перемагнічування матеріалу імпульсним магнітним полем струму, що пропускається по провіднику у формі шпильки. Одна з можливих схем генерації та переміщення Ц. м. д. показана на рис. 5 . Для зчитування інформації в запам'ятовуючих пристроях на Ц. м. д. використовують детектори, що працюють на магніторезистивному ефекті (див. магнетоопору ). Магніторезистивний детектор Ц. м. д. є аплікацією спеціальної форми з провідного матеріалу (наприклад, пермаллоя), опір якого залежить від діючого на нього магнітного поля. Проходячи детектор, Ц. м. д. своїм полем змінюють його опір, що можна зареєструвати по зміні падіння напруги на детекторі. Запам'ятовувальні пристрої на Ц. м. д. володіють високою надійністю і низькою вартістю зберігання одиниці інформації. Застосування Ц. м. д. - один з можливих шляхів розвитку ЕОМ.

Літ.: Bobeck А. Н., Properties and device applications of magnetic domains in ortho-ferrites, "The Bell system Technical Journal", 1967, v. 46, 8; Циліндричні магнітні домени в магнітоодноосних матеріалах. Фізичні властивості і основи технічних застосувань, "Мікроелектроніка", 1972, т. 1, в. 1 і 2; О 'Dell Т. Н., Magnetic bubbles, L., 1974; Bobeck A. Н., Delia Torre E., Magnetic bubbles, Amst., 1975; Bobeck A. Н., Bonyhard PI, Geusic JE, Magnetic bubbles - an emerging new memory technology, "Proceedings of the Institute of Electrical and Electronics Engineers", 1975, v. 63, 8; Боярченко М. А., Магнітні елементи автоматики та обчислювальної техніки, М., 1976.

© Ф. В. Лісовський.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка