Магнитная тонкая плёнка

поли- или монокристаллический 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 вычислительной технике (см. Запоминающее устройство) и индикаторов при физических исследованиях. Металлические плёнки получают вакуумным напылением или электролитическим осаждением металла на подложку (сплошным слоем пли отдельными «пятнами»), окисные — с помощью химических реакций и другими методами. Толщины М. Т. П. Сравнимы с равновесными размерами магнитных доменов (См. Домены). Малая толщина магнитных плёнок препятствует возникновению в них при перемагничивании значительных токов индукции (вихревых токов (См. Вихревые токи)).

Перечисленные и другие особенности М. Т. П. Приводят к отличию их физических свойств от свойств массивных образцов магнитных материалов. У металлических М. Т. П. Толщиной Магнитная тонкая плёнка 0,1 мкм намагниченность однородна по толщине и ориентируется в их плоскости. Изготовленные в магнитном поле, такие плёнки обладают значительной магнитной анизотропией (См. Магнитная анизотропия), осью лёгкого намагничивания (См. Ось лёгкого намагничивания), направленной вдоль поля, и прямоугольной петлей Гистерезиса. Значение коэрцитивной силы (См. Коэрцитивная сила) Нс (порогового поля перемагничивания) у плёнок из пермаллоя (См. Пермаллой) (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 перемагничивания. Пермаллоевые М. Г. П. Способны в импульсных полях Магнитная тонкая плёнка 10 а/см перемагничиваться за 10-9 сек (быстрее других 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 металлических М. Т. П. Толщиной Магнитная тонкая плёнка 10 мкм получено особое периодическое распределение намагниченности с частичным её выходом из плоскости плёнки — полосовая доменная структура.

Поле, необходимое для её перестройки, составляет у пермаллоевых 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 технических применений. На М. Т. П. Осуществляются запоминающие и логические устройства, основанные на управлении поворотом намагниченности отдельных 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 электрических 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 «0» и «1» в двоичной системе счисления (1 Бит информации). Установленное записывающим сигналом направление намагниченности определяет полярность сигнала при считывании и, следовательно, характер записанной информации («0» или «1»). В таких устройствах наряду с одно- и многослойными плоскими пермаллоевыми М. Т. П. Применяются цилиндрические, 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 которых могут быть созданы цилиндрические домены с намагниченностью, нормальной к поверхности слоя.

На 1 мм2 такой плёнки может расположиться до 600 доменов, что перспективно для дальнейшей миниатюризации и увеличения быстродействия вычислительных машин. Плёнки с полосовой доменной структурой используются для оптической записи изображений, в частности голографической (см. Голография). Лит. Суху Р., Магнитные тонкие пленки, перевод с английского, М., 1967. Бардиж В. В., Магнитные элементы цифровых вычислительных машин, М., 1967. Физика магнитных плёнок, Иркутск, 1968. Колотов О. С., Погожев В. А., Телеснин Р. В., Методы и аппаратура для исследования импульсных свойств тонких магнитных пленок, М., 1970. Фотографирование на магнитные плёнки, М., 1971. «Известия 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..