МАГНИТНАЯ ТОНКАЯ ПЛЁНКА

МАГНИТНАЯ ТОНКАЯ ПЛЁНКА, поли- или монокристаллич. слой ферромагнитного металла, сплава или магнитного окисла (феррита и др.) толщиной от 0,01 до 10 мкм. М. т. п. находит применение в качестве запоминающих элементов в вычислит, технике (см. Запоминающее устройство) и индикаторов при физич. исследованиях. Металлич. плёнки получают вакуумным напылением или электролитическим осаждением металла на подложку (сплошным слоем или отдельными "пятнами"), окисные - с помощью хим. реакций и другими методами. Толщины М. т. п. сравнимы с равновесными размерами магнитных доменов. Малая толщина магнитных плёнок препятствует возникновению в них при перемагничивании значит, токов индукции (вихревых токов). Перечисленные и др. особенности М. т. п. приводят к отличию их физ. свойств от свойств массивных образцов .магнитных материалов.

У металлич. М. т. п. толщиной ~0,1 мкп намагниченность однородна по толщине ц ориентируется в их плоскости.

Изготовленные в магнитном поле, такие плёнки обладают значит, магнитной анизотропией, осью лёгкого намагничивания, направленной вдоль поля, и прямоугольной петлей гистерезиса.

Значение коэрцитивной силы Н_с(порогового поля перемагничивания) у плёнок из пермаллоя (80-82% Ni, остальное Fe) толщиной 0,1-10 мкм составляет 0,2 - 2 а/см.

Важным свойством М. т. п., применяемых в вычислительной технике, является быстрота их перемагничивання. Пермаллоевые М. т. п. способны в импульсных полях ~10 а/см перемагничи-ваться за 10^-9 сек (быстрее др. магнитных материалов), скорость перемагничивания здесь уже частично ограничена инерционными свойствами элементарных носителей магнитного момента (спинов).

У М. т. п. обнаружены особенности в ферромагнитном резонансе и в гальваномагнитных свойствах; при перемагничивании М. т. п. за 10^-9 сек в ней возникает инверсия населённостей магнитных ядерных уровней и возможен мазерный эффект (см. Мазер).

У металлич. М. т. п. толщиной ~10 мкч получено особое пернодич. распределение намагниченности с частичным её выходом из плоскости плёнки - полосовая доменная структура. Поле, необходимое для её перестройки, составляет у пермаллое-вых плёнок 10-100 а!см и уменьшается при нагреве, в частности, световым лучом. М. т. п. из сплава Mn - Bi намагничиваются по нормали к поверхности, диаметр независимо намагничиваемых участков может быть снижен до 1 мкм. Плёнки и более толстые слои окислов редкоземельных металлов прозрачны для видимого света, что важно для изучения процессов их намагничивания и технич. применений.

На М. т. п. осуществляются запоминающие и логич. устройства, основанные на управлении поворотом намагниченности отд. плёночных элементов или участков плёнки, на смещении доменных границ, изменении параметров полосовой доменной структуры и т. д. Запись информации и её неразрушающее считывание возможны как посредством подаваемых по проводникам электрич. сигналов, так и световым лучом. В распространённых запоминающих устройствах матричного типа используется наличие у М. т. п. с прямоугольной петлей гистерезиса двух устойчивых антипараллельных направлений намагниченности, соответствующих записи "О" и "1" в двоичной системе счисления (1 бит информации). Установленное записывающим сигналом направление намагниченности определяет полярность сигнала при считывании и, следовательно, характер записанной информации ("О" или "1"). В таких устройствах наряду с одно- и многослойными плоскими пермаллоевыми М. т. п. применяются цилиндрич., наносимые непосредственно на провода. Плотность записи информации достигает 100 бит/мм². Низкокоэрцитивные М. т. п. применяются также в сочетании со слоями редкоземельных магнитных окислов, ферритов-гранатов и др., толщиной до 100 мкм, в к-рых могут быть созданы цилиндрич. домены с намагниченностью, нормальной к поверхности слоя. На 1 мм²такой плёнки может расположиться до 600 доменов, что перспективно для дальнейшей миниатюризации и увеличения быстродействия вычислит, машин. Плёнки с полосовой доменной структурой используются для оптич. записи изображений, в частности голографической (см. Голография).

Лит.: Суху Р., Магнитные тонкие пленки, пер. с англ., М., 1967; Б ^:а р д и ж В. В., Магнитные элементы цифровых вычислительных машин, М., 1967; физика магнитных плёнок, Иркутск, 1968; Колотов О. С., Погожее В. А., Телеснин Р. В., Методы и аппаратура для исследования импульсных свойств тонких магнитных пленок, М., 1970; Фотографирование на магнитные плёнки, М., 1971; "Изв. АН СССР, Серия физика", 1972, т. 36, № 7; Крайзмер Л. П., Быстродействующие ферромагнитные запоминающие устройства, М.- Л., 1964; "Institute of Electrical Electronics Engineers. Transactions on Magnet", 1965-72, v. 1-8. К. М. Поливанов, А. Л. Фрумкин.