Магнитоимпеданс ферромагнитных микропроводов, тонких пленок и мультислоев при высоких частотах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.13, доктор физико-математических наук Антонов, Анатолий Сергеевич

• Антонов, Анатолий Сергеевич
• доктор физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Антонов, Анатолий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МАГНИТОИМПЕДАНС В АМОРФНЫХ ПРОВОДАХ С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ

1.1 Тензор магнитной проницаемости.

1.1.1 Аксиальная анизотропия.

1.1.2 Циркулярная анизотропия.

1.2 Магнитоимпеданс проволок.

1.2.1 Аксиальная анизотропия.

1.2.2 Циркулярная (азимутальная) анизотропия. Случай 0<Я0<Яо

1.2.3 Циркулярная анизотропия. Случай Н0>На.

1.2.4 Результаты и обсуждение.

1.3 Влияние магнитной структуры на ГМИ эффект.

1.4 Спектры гигантского магнитоимпеданса (ГМИ) в композитном проводе с высокопроводящим металлическим керном и циркулярно намагниченной внешней оболочкой.

1.5 Теоретические основы методов импедансных измерений на высокой частоте. Примеры использования для экспериментальных исследований.

1.6 Линейное межмодовое преобразование энергии электромагнитных волн в гиротропном магнитомягком материале.

1.6.1 Экспериментальные результаты.

1.6.2 Тензор магнитной проницаемости.

1.6.3 Коэффициент преобразования.

1.6.4 Сравнение теории и эксперимента.

1.7 Выводы.

Глава 2. МАГНИТОЙМПЕДАНС ПЛЕНОК И

МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР (СЭНДВИЧЕЙ)

2.1 Гигантский магнитоимпеданс в аморфных и нанокристаллических мультислоях.

2.1.1 Образцы и методика измерений.

2.1.2 Результаты измерений и их обсуждение.

2.2 Высокочастотный магнитоимпеданс сэндвичевой структуры в продольном магнитном поле.

2.2.1 Распределение полей.

2.2.2 Поверхностный импеданс.

2.2.3 Магнитоимпеданс.

2.3 Выводы.

Глава 3. НЕЛИНЕЙНОЕ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ ПОЛЕМ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ПРОВОДНИК

3.1 Введение.

3.2 Движение доменных стенок в нелинейном процессе перемагничивания.

3.2.1 Экспериментальное исследование движения доменных стенок

3.2.2 Влияние движения доменных стенок на не диагональную компоненту импеданса проволоки с циркулярной магнитной анизотропией.

3.3 Нелинейный недиагональный магнитоимпеданс (ННДМИ) в магнитомягких проводниках.

3.3.1 ННДМИ в аморфной проволоке с нулевой анизотропией.

3.3.2 ННДМИ в аморфной проволоке с циркулярной анизотропией.

3.3.3 ННДМИ в композитном проводе.

3.3.4 Обсуждение результатов. Сравнение с экспериментом.

3.4 Процесс перемагничивания и ННДМИ пленочных структур ферромагнетик -проводник- ферромагнетик.

3.4.1 Процесс перемагничивания. Основные уравнения.

3.4.2 ННДМИ сэндвича в продольном магнитном поле.

3.4.3 ННДМИ сэндвича в поперечном магнитном поле.

3.5 Выводы.

ГЛАВА 4. ТЕПЛОВЫЕ ФЛУКТУАЦИИ И ЭФФЕКТ ГМИ В ОДНО ДОМЕННОМ АМОРФНОМ МАГНЕТИКЕ

Выводы.

ГЛАВА 5. МАГНИТНАЯ СТРУКТУРА ГМИ-ЭЛЕМЕНТОВ

5.1 Доменная структура аморфного провода на основе кобальта.

5.1.1 Структура 90° доменной границы, разделяющей кор и оболочку провода.

5.1.2 Бамбуковая доменная структура внешней оболочки провода

5.1.3 Размерный эффект в аморфном проводе.

5.2 Доменная структура сэндвича.

5.3 Расчет остаточных закалочных напряжений в аморфных проводах.

5.3.1 Остаточные напряжения в проводе типа Unitika.

5.3.2 Остаточные напряжения в проводе со стеклянной оболочкой

5.4 Экспериментальное исследование доменной структуры микропровода, основанное на эффекте НДМИ.

5.5 Напряжения в тонких пленках, возникающие при напылении.

5.6 Выводы.

ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

6.1 Методика эксперимента и аппаратура.

6.1.1 Краткая характеристика различных исследованных материалов.

6.1.2 Влияние подложки на свойства образцов.

6.1.3 Влияние размеров и формы (полосок-диск).

6.1.4 Влияние дополнительных слоев.

6.1.5 Проблемы наведения анизотропии.

6.2 Магнитооптические исследования, температурное поведение и релаксация магнитных свойств во времени.

6.2.1 Результаты магнитооптических исследований.

6.3 Визуализация доменной структуры с помощью сканирующего сквид - микроскопа.

6.4 Выводы.

ГЛАВА 7. ПЛЕНОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И СОСТАВЫ.

7.1 Основные критерии выбора материалов для ГМИ устройств.

7.2 Методы напыления и их обоснование.

7.3 Технологическое оборудование и средства контроля.

7.4 Использованные составы и основные результаты.

7.5 Структурные исследования напыленных образцов.

7.6 Создание пленочных структур с использованием технологий микроэлектроники.

7.7 Оптимизация магнитостатических характеристик пленок пермаллоя.

7.8 Выводы.

ГЛАВА 8. ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТОИМПЕДАНСНЫХ ЭФФЕКТОВ ДЛЯ СЕНСОРОВ И ДРУГИХ МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ.8

8.1 Введение.8

8.2 Магнитоимпедансные сенсоры.8

8.3 Датчики на нелинейном недиагональном магнитоимпедансе (ННДМИ).8

8.4 Выводы.8

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитоимпеданс ферромагнитных микропроводов, тонких пленок и мультислоев при высоких частотах»

Магнитосопротивление, то есть изменение сопротивления проводника в магнитам поле невелико для большинства известных материалов - не больше нескольких процентов в полях порядка Эрстеда. Сравнительно недавно был найден класс материалов, в котором этот эффект является необычно большим. Физическая природа наблюдаемых аномалий весьма разнообразна. Отметим гигантское магнитосопротивление (GMR) в составных проводниках и гетероструктурах и колоссальное магнитосопротивление (CMR) в манганитах. Эти явления имеют квантовую природу, и связаны с влиянием магнитного поля на зависящее от спина рассеяние электронов проводимости. Здесь мы будем описывать магнитоимпедансный эффект, который имеет классическую природу. Этот эффект проявляется в ферромагнитном проводнике как изменение комплексного сопротивления Z(a>) = R(a>) + iX(a>) под действием внешнего магнитного поля. Природа этого явления может быть понята следующим образом. Эффективное сечение проводника для протекающего переменного тока определяется толщиной скин-слоя, следовательно, активное сопротивление будет меняться с изменением магнитной проницаемости, величина которой входит в выражение для толщины скин-слоя: 8 = с/^2яа/л(а>)бо . Здесь с - скорость света, о - проводимость, ц - магнитная проницаемость. Магнитное поле воздействует на распределение намагниченности и, следовательно, на магнитную проницаемость проводника. Магнитная проницаемость определяет также индуктивность проводника, т.е. его эффективную длину. Таким образом, магнитоимпеданс является размерным эффектом, связанным как с толщиной скин-слоя в проводнике, так и с относительным изменением его эффективной длины. В результате, импеданс становится функцией магнитного поля. Гигантское изменение импеданса AZ/Z = [Z(co,H) - ZO,0)]/Z(<y,0) - более 100%/Э (эффект ГМИ), проявляемое в анизотропных магнитомягких проводниках, было найдено сравнительно недавно [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Заметим, что для приложений более важная характеристика магнитоим-педансного устройства - напряжение, измеряемое на концах проводника и зависящее от приложенного магнитного поля: S = dV / дН. Для существующих к настоящему времени ГМИ-структур характерное значение S имеет порядок сотен мВ/Э при длине проводника порядка одного сантиметра.

Гигантский магнитоимпеданс привлек большое внимание разработчиков магнитных датчиков. Доступная технология и простая техника измерений стимулировали поиск новых материалов, обладающих свойствами ГМИ, и детальное исследование ГМИ на низких и высоких частотах. Высокая чувствительность ГМИ-элементов делает их многообещающими для множества приложений. В частности, ГМИ датчики могут использоваться для магнитной дефектоскопии газо- и нефтепроводов, в медицине, для мониторинга Земного магнетизма, в градиентометрах и т.д. Кроме того, магнитоимпе-дансные элементы могут использоваться в электронных устройствах, таких как замедляющие устройства, фильтры, фазовращатели, модуляторы. Миниатюрные ГМИ-элементы могут быть использованы для портативных устройств радиосвязи. Известные материалы для таких приложений - высокочастотные ферриты и тонкие сегнетоэлек-трические пленки. В сравнении с ними ГМИ-структуры имеют преимущества в чувствительности, скорости срабатывания и стоимости изготовления.

Очевидно, что магнитоимпедансный эффект выше в магнитомягких материалах, в которых магнитная структура является очень чувствительной к магнитному полю. Фактически, открытие ГМИ тесно связано с созданием чрезвычайно магнитомягких анизотропных материалов. Как известно, магнитная анизотропия ферромагнитного материала определяется кристаллографической анизотропией и магнитоупругими взаимодействиями. Так, большой магнитоимпедансный эффект должен наблюдаться в материалах, имеющих малую кристаллографическую константу анизотропии Кх и малую константу магнитострикции А^. Механизмы магнитоупругого взаимодействия - весьма интересная проблема, она изучалось детально в [8, 11].

МИ образцы изготавливаются различными методами в форме проволок, тонких пленок, многослойных пленочных структур, лент, композитных проволок и т.д. Имеются четыре группы магнитных материалов, в которых может наблюдаться ГМИ:

A) Аморфные сплавы с малым значением константы анизотропии . Среди них система Co-Fe-Si-B имеет небольшую отрицательную константу магнитострикции [12].

B) Нанокристаллические материалы типа Fe-Cu-Nb-Si-B, в которых размер зерен порядка 10 нм.

C) Кристаллические сплавы с чрезвычайно низкой кристаллической анизотропией и низкой магнитострикцией. Среди них - пермаллой (сплав никеля и железа) с высокой концентрацией никеля и с добавками Mo, Re, Ti [13]

D) Нанокомпозиты, состоящие из смеси однофазных частиц [14, 15, 16]. Такими материалами являются системы на основе Fe-B-N и Со-Сг-О.

Рассмотрим различные нетрадиционные проявления МИ. Внешнее магнитное поле Н вызывает прецессию вектора намагниченности в проводнике. Это приводит к переменному потоку вектора магнитной индукции, по крайней мере, в двух сечениях аксиально-симметричного проводника (с учетом размагничивающего фактора по нормали к поверхности) - перпендикулярном оси, и в сечении цилиндра, образованного скин-слоем. Согласно закону Фарадея, электродвижущая сила возникает как на концах проводника (традиционный эффект ГМИ, как следствие токов Фуко в осевом направлении), а также в направлении образующей цилиндра (циркулярная составляющая тока Фуко). Циркулярный ток вызывает эдс и на концах катушки, намотанной на проводник, по принципу трансформатора тока [17]. Другими словами, магнитоимпеданс - тензор с диагональными и недиагональными компонентами. Изменение во внешнем поле диагональных компонент импеданса вызывает ЭДС на концах проводника, в то время как изменение недиагональных компонент приводит к изменению сигнала на концах катушки. Для краткости мы будем называть диагональным магнитоимпедансом традиционный магнитоимпеданс (МИ), а недиагональным магнитоимпедансом (НДМИ) характеризовать ЭДС на концах катушки. Отметим, что для приложений использование НДМИ может быть более удобным во многих случаях. Действительно, использование катушки датчика позволяет иметь гальванически развязанные цепи для возбуждения тока в проводнике и для измерения полезного сигнала.

Для исследования МИ переменный ток I{t) = /0 sin cot пропускается через проводник. При достаточно низкой амплитуде переменного тока амплитуда напряжения на концах проводника или катушки пропорциональна /0. Строго говоря, мы можем говорить об импедансе Z = V/I только при этом условии, то есть в линейном режиме. Однако довольно высокая чувствительность выходного сигнала к магнитному полю наблюдается и при более высоких амплитудах переменного тока, когда происходит нелинейное перемагничивание, т.е. по полной петле гистерезиса [18, 19, 20, 21]. В нелинейном режиме сигнал выходного напряжения включает в себя множество частотных гармоник. Амплитуды этих гармоник чувствительны к магнитному полю, причем максимальная чувствительность наблюдается при амплитуде тока, близкой к пороговому значению, когда начинается нелинейный режим [21]. Для краткости будем называть данное явление нелинейным магнитоимпедансом (НДМИ). Использование МИ элементов в нелинейном режиме может расширить область применения МИ структур. Действительно, линейный импеданс зависит от распределения намагниченности в образце, которое является следствием его магнитной предыстории. В результате, во внешнем поле наблюдается гистерезис, характеристики которого становятся непредсказуемыми. Это затрудняет использование МИ, так как стабильность и воспроизводимость сигнала становятся проблематичными. Очевидно, что в нелинейном режиме, когда образец дважды перемагничивается в каждом цикле переменного тока, проблема гистерезиса сигнала во внешнем поле отсутствует.

Кроме того, чтобы достичь высокого значения ГМИ, необходимо создавать специальную магнитную структуру. В нулевом внешнем поле направление вектора намагниченности в доменах должно совпадать с направлением поля вч-тока. Для этого формируется соответствующая легкая ось кристаллографической анизотропии, и, насколько возможно, минимизируются поля рассеяния в окрестности образца. Это достигается как технологическими приемами, так и выбором формы образца. Наиболее близка к идеальной ситуация в микропроводах, в которых создается циркулярная магнитная анизотропия. Рассеянные поля в таких образцах существуют лишь на торцах провода, однако и здесь можно наблюдать гистерезис с характерной коэрцитивной силой порядка КГЧЮ"4 Э. Эта величина намного превышает потенциальную чувствительность структуры к полю, составляющую Ю'МО"8 Э. В пленках и сэндвичах фактор формы приводит к гистерезису на уровне нескольких эрстед. Конечно, это затрудняет использование ГМИ эффекта для высокоточных измерений, заставляя предпринимать специальные схемотехнические меры для калибровки датчика. С другой стороны, в нелинейном режиме главные факторы, определяющие чувствительность это намагниченность насыщения Ms и достаточно малая коэрцитивная сила на уровне 1-И- Э. В результате, технология изготовления чувствительных образцов значительно упрощается и решается проблема воспроизводимости и стабильности свойств [21].

Анизотропия приводит к тензорному виду магнитной проницаемости и, соответственно, поверхностного импеданса. Представляется актуальным исследовать особенности поведения магнитоимпеданса с учетом недиагональных компонент тензора, т.к. такой вид дает возможность получения новых, не исследованных явлений, важных для приложений.

В самом деле, до сих пор эффект ГМИ использовался разработчиками магнито-чувствительных устройств регистрацией напряжения на концах проводника или тока в его цепи. С другой стороны, тензорный характер магнитоимпеданса может приводить к отклику на концах катушки индуктивности, окружающей проводник и соосной с ним. Для этого необходимо создавать соответствующие доменные структуры. В частности, недиагональные эффекты проявляются при условии однодоменности поверхностного слоя проводника в скин-слое, а также соответствующей ориентации намагниченности, чувствительной к полю.

При разработке магниточувствительных устройств крайне нежелательны гистере-зисные явления во внешнем поле. Действительно, высокая чувствительность порядка 10-10"° Э в ГМИ структурах становится бесполезной, если не задавать магнитную предысторию чувствительного элемента. В лучшем случае однодоменной структуры бистабильность приводит к неопределенности значения измеряемого магнитного поля порядка коэрцитивной силы, имеющей характерное значение для лучших образцов 10"2-10" Э. Многодоменность приводит к множественности состояний со слабо отличающейся свободной энергией, что еще более ухудшает ситуацию. До сих пор нет достоверных данных о доменной структуре анизотропных ферромагнитных проводников со слабой отрицательной константой анизотропии. Единственное экспериментальное свидетельство основано на магнитооптических наблюдениях, которые пока не могут исследовать динамику доменов и эволюцию в меняющемся магнитном поле. Актуально выяснить факторы, геометрические и технологические, формирующие тот или иной тип доменной структуры, а также найти способ и исследовать экспериментально доменную структуру проводника.

По смыслу магнитоимпеданса все высокочастотные процессы должны иметь линейный характер, т.е. не зависеть от амплитуды тока в проводнике. Если обобщить проблему для закритических токов, при которых высокочастотное поле за цикл дважды перемагничивает доменную структуру, то гистерезис во внешнем поле проявляться не будет. Такой «нелинейный» магнитоимпеданс лучше всего наблюдать как отклик в упомянутой выше катушке индуктивности, который представляет собой спектр гармоник, четных и нечетных по отношению к частоте тока через проводник. Амплитуды гармоник не в меньшей степени чувствительны к внешнему полю, чем амплитуда напряжения на концах проводника в линейном магнитоимпедансе. Таким образом, решение проблемы гистерезиса во внешнем поле может быть найдено в нелинейном режиме работы проводника. Преодоление гистерезисных явлений во внешнем поле является наиболее актуальной задачей при создании магниточувствительных устройств.

Наконец, расширение магнитоимпедансных явлений в СВЧ-диапазон, в силу микроскопических размеров чувствительного элемента, который может быть изготовлен в виде тонкопленочных структур (сэндвичей) с толщинами слоев долей микрона, вполне возможно. Исследования в этой области являются также актуальными, т.к. дают основу для разработок весьма чувствительных к высокочастотному магнитному полю устройств, имеющих малые размеры.

Целью работы явилось всестороннее исследование ВЧ и СВЧ свойств структурных ферромагнитных материалов и материалов с искусственной магнитной анизотропией. Для достижения этой цели в работе были поставлены следующие задачи:

I. развитие экспериментальных методов исследования пленок и проволок, в том числе:

• решение электродинамической задачи об импедансе проводника в коаксиальной линии с учетом граничных условий,

• развитие метода определения микроскопических характеристик проводников из импедансных измерений,

• электродинамический метод визуализации доменной структуры проводников с циркулярной анизотропией и метод исследования движения доменных границ при перемагничивании образца,

• метод исследования спектра гармоник нелинейного магнитоимпеданса;

II. исследование магнитостатических параметров проволок и пленочных структур, влияния технологических режимов (условий создания и термообработки) получения МИ элементов на тип магнитной структуры;

III. исследование различных составов и возможности создания для них различных состояний - аморфного, нанокристаллического, поликристаллического технологическими методами;

IV. исследование концевых и размерных эффектов. Построение теоретических моделей и экспериментальная проверка;

V. исследование линейных процессов высокочастотного перемагничивания во внешнем магнитном поле (МИ и ГМИ, а также НДМИ - не диагональный МИ);

VI. исследование нелинейных процессов высокочастотного перемагничивания во внешнем магнитном поле (ННДМИ - нелинейный недиагональный МИ);

VII. исследование особенностей магнитоимпеданса в пленочных структурах с целью определения возможности, в том числе двухкоординатного измерения вектора поля;

VIII. исследование шумовых характеристик МИ-структур с целью оценки предельной чувствительности сенсоров поля; IX. исследование возможности создания сенсоров и других устройств на разработанных в диссертации принципах.

Основные новые научные результаты, полученные в диссертации, состоят в следующем:

1. Получены решения краевой задачи для многослойного ферромагнитного проводника в коаксиальной и полосковой линиях. Такие решения явились основой экспериментального метода исследования МИ-структур. Развита методология измерения электрофизических параметров проводников в линиях с распределенными параметрами.

2. Рассмотрены случаи радиальной, осевой и циркулярной анизотропии аморфного ферромагнитного провода. Спектры гигантского магнитоимпеданса непосредственно связаны с типом магнитной анизотропии. В случае циркулярной анизотропии пик вещественной составляющей импеданса провода как функция внешнего магнитного поля соответствует полю анизотропии. В случае осевой и радиальной анизотропии максимальное значение этой величины соответствует нулевому магнитному полю. Однако для наблюдения достаточно сильно выраженного магнитоимпеданса специальная доменная структура и циркулярная анизотропия не являются строго необходимыми. Одно из наиболее важных условий для этого - хорошая магнитная мягкость аморфного ферромагнитного провода.

3. Чувствительность магнитоимпедансного эффекта в достаточно совершенном композитном проводе, состоящего из хорошо проводящего керна и ферромагнитной оболочки может достигать весьма больших значений.

4. Развита теория недиагонального магнитоимпеданса (НДМИ). Возбуждение высокочастотной аксиальной магнитной индукции аксиальным высокочастотным током, вызывающей ЭДС в катушке индуктивности, соосной с проводником, наблюдалось в проводнике с циркулярной магнитной анизотропией при наложении слабого подмагничивающего поля. Измерения показали высокую чувствительность коэффициента преобразования к внешнему полю. Теория ферромагнитного резонанса хорошо описывает результаты наблюдений. Зависимость коэффициента преобразования от внешнего поля является очень резкой при малых полях. Это является основой для создания высокочувствительных датчиков магнитного поля

5. В диапазоне частот 0.5 - 1250 МГц исследован магнитоимпеданс многослойных тонкопленочных структур Ф1 /S i02/Ti/Cu/Ti/S Юг/Ф2, где Ф1 и Ф2 ферромагнитные слои, изготовленные распылением мишени аморфного сплава Fe73.5Cu1Nb3Sii6.5B6.

Показано, что ГМИ имеет место в тонкопленочных слоистых структурах, когда минимальная глубина скин-слоя в ферромагнитных слоях не только значительно меньше, но и порядка их толщины. Необходимым условием большой величины ГМИ в этих структурах является наличие центрального низкорезистивного проводника (Си). Диэлектрическая прослойка между слоями Ф1 и Ф2 полностью исключает обменную связь, что также является важным фактором увеличения ГМИ. Развита модельная теория ГМИ в тонкопленочных структурах, которая позволяет дать качественное объяснение полученным экспериментальным данным.

6. Сэндвич ферромагнетик-металл-ферромагнетик с поперечной магнитной анизотропией является перспективным чувствительным элементом датчиков магнитного поля. Получены выражения тензора поверхностного импеданса сэндвича. Рассмотрены условия, в которых проявляется высокая чувствительность величины магнитоимпеданса к внешнему магнитному полю. Показано, что эффект магнитного импеданса при миниатюризации сэндвича в наибольшей степени сохраняется в его недиагональной компоненте. Это позволяет считать перспективной работу над созданием сенсоров, работающих на эффекте недиагонального магнитоимпеданса.

7. На основе недиагонального магнитоимпеданса (НДМИ) преложен метод наблюдения доменной структуры поверхностного слоя ферромагнитного проводника. Было показано, что основным состоянием поверхностного слоя анизотропного аморфного провода со слабой отрицательной магнитострикцией является одно доменное. Оно является стабильным в течение длительного времени и может быть разрушено лишь локальным магнитным возмущением.

8. Разработан метод исследования движения доменных стенок в аморфной микропроволоке с циркулярной анизотропией, в основу которого также положен эффект недиагонального магнитоимпеданса. В отличие от известного метода Sixtus-Tonks, движение доменных стенок наблюдалось в азимутальном поле постоянного тока через провод. С помощью этого метода исследована стадия нелинейного перемагничивания провода с циркулярной анизотропией и было показано, что этот процесс начинается с зарождения доменной стенки с последующим перемещением ее вдоль оси проводника. При критических режимах происходит множественное рождение стенок и процесс перемагничивания характеризуется встречным движением доменных стенок. Лавинообразное перемагничивание происходит с конечным временем.

9. Теоретически и экспериментально исследовано нелинейное перемагничива-ние магнитной структуры полем тока через проводник. В катушке индуктивности, окружающий проводник возбуждается спектр гармоник. Это явление было названо нелинейном недиагональным магнитоимпедансом (ННДМИ), имея в виду его сходство с недиагональным магнитоимпедансом (НДМИ),) (см. п.4). Отличие состоит в амплитуде переменного тока через проводник, которая велика настолько, чтобы в каждом цикле тока проводник дважды перемагничивался. В этом случае в катушке возбуждаются преимущественно четные гармоники, амплитуда которых также как и в линейном случае, весьма чувствительна к продольному внешнему полю. Один из наиболее перспективных датчиков слабых магнитных полей может быть основан на ННДМИ.

10. Всследован нелинейный импеданс трехслойной пленочной структуры (сэндвича), состоящей из двух магнитомягких пленок и немагнитного высокопроводящего внутреннего слоя. Частотный спектр ЭДС в измерительной катушке, намотанной вокруг сэндвича существенно различается для продольного и поперечного направлений внешнего магнитного поля, что дает возможность создания двухкоординатного сенсора магнитного поля. В первом случае частотный спектр состоит из четных гармоник, а во втором случае в спектре присутствует только первая гармоника. В обоих случаях исследованный нелинейный эффект является весьма чувствительным к внешнему магнитному полю.

11. Изучен эффект теплового шума в МИ-проводниках. Найдена спектральная плотность шума для случая проволоки или пленки, несущей ВЧ ток при условии сильного скин-эффекта. При условии, что образец однороден и не имеет доменных границ оценка дает чувствительность к полю на уровне 10-8 Э для реальных условий эксперимента.

12. Изучены магнитостатические распределения намагниченности в проводах и сэндвичах. Установлена связь магнитной структуры с распределением остаточных (закалочных) напряжений в микропроволоках и сэндвичах. Данные исследования представляют интерес для разработки технологии производства магнитомягких материалов.

Полученные в диссертации результаты развивают существующие представления о механизмах магнитоимпеданса в магнитомягких ферромагнитных проводниках. Проведенный цикл исследований представляет собой новый подход к проблеме магнитоимпеданса включением в рассмотрение недиагонального импеданса, как линейного, так и нелинейного. Показано, что недиагональный импеданс, линейный (НДМИ) и нелинейный (ННДМИ) можно выделить в отдельную группу магнитоимпедансных явлений, осуществляя единый подход к моделированию механизмов магниточувствительности.

Полученные результаты позволяют последовательно описать особенности динамики магнитного момента в ферромагнитных проводниках при протекании по нему тока и находящихся во внешнем магнитном поле. Благодаря развитым в диссертации экспериментальным методам получена возможность адекватного исследования как механизмов магнитоимпедансных явлений, исследования магнитной структуры анизотропных ферромагнитных проводников. Рассмотренные в диссертации механизмы формирования доменной структуры проводниках в процессе приготовления из расплава и при напылении, дают возможность прогнозирования магнитоимпедансных свойств. Результаты технологических исследований впервые последовательно показывают процесс формирования необходимых магнитоимпедансных свойств проводников, как проволочных, так и многослойных пленочных. Представлены оригинальные схемы построения датчиков на основе, в первую очередь, нелинейного режима перемагничивания высокочастотным током.

Результаты диссертации могут быть использованы для разработки датчиков магнитного поля с рекордной для датчиков на классических принципах чувствительностью, с новыми функциональными возможностями (двух- трех- координатное измерение магнитного поля и градиента поля), с широкополосностью вплоть до гигогерцовой области. Такие датчики, в особенности, основанные на многослойных напыляемых структурах, имеют малые размеры и могут быть интегрированы в микросхемные устройства благодаря совместимости технологий производства. Они могут быть основой для создания средств контроля при производстве ферромагнитной и слабомагнитной стали (труб, проката и пр.), для магнитометров, магнитных дефектоскопов и т.д. Развитые в диссертации экспериментальные методы исследования МИ-структур могут быть использованы во всей полосе частот, включая СВЧ, для изучения электрофизических параметров ферромагнитных проводников,

Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения и списка использованной литературы.

Заключение диссертации по теме «Электрофизика, электрофизические установки», Антонов, Анатолий Сергеевич

8.4 Выводы

Показана перспективность использования НДМИ и особенно ННДМИ для конструирования высокочувствительных сенсоров, имеющих малое энергопотребление, высокую надежность и широкие частотный и динамический диапазон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, полученные в диссертации результаты развивают существующие представления о механизмах магнитоимпеданса в магнитомягких ферромагнитных проводниках. Проведенный цикл исследований представляет собой новый подход к проблеме магнитоимпеданса включением в рассмотрение недиагонального импеданса, как линейного, так и нелинейного. Полученные результаты позволяют последовательно описать особенности динамики магнитного момента в ферромагнитных проводниках при протекании по нему тока и находящихся во внешнем магнитном поле. Благодаря выдвинутым в диссертации экспериментальным методам получена возможность адекватного исследования как механизмов магнитоимпедансных явлений, исследования магнитной структуры анизотропных ферромагнитных проводников. Рассмотренные в диссертации механизмы формирования доменной структуры проводниках в процессе приготовления из расплава и при напылении, дают возможность прогнозирования магнитоимпедансных свойств. Результаты технологических исследований впервые последовательно показывают процесс формирования необходимых магнитоимпедансных свойств проводников, как проволочных, так и многослойных пленочных. Представлены оригинальные схемы построения датчиков на основе, в первую очередь, нелинейного режима перемагничивания высокочастотным током.

Основные новые научные результаты, полученные в диссертации, состоят в следующем:

1. Показано, что недиагональный импеданс, линейный (НДМИ) и нелинейный (ННДМИ) можно выделить в отдельную группу магнитоимпедансных явлений, осуществляя единый подход к моделированию механизмов магниточувствительности.

2. Показано, что спектры гигантского магнитоимпеданса непосредственно связаны с типом магнитной анизотропии провода. В случае провода с циркулярной анизотропией пик вещественной составляющей импеданса провода как функция внешнего магнитного поля соответствует полю анизотропии. В случае осевой анизотропии максимальное значение этой величины соответствует нулевому магнитному полю.

3. Показано, что хорошая магнитная мягкость аморфного ферромагнитного провода -одно из наиболее важных условий наблюдения МИ. Специальная доменная структура и циркулярная анизотропия не являются строго необходимыми.

4. Чувствительность магнитоимпедансного эффекта в достаточно совершенном композитном проводе может достигать весьма больших значений.

5. Получены решения краевой задачи для многослойного ферромагнитного проводника в коаксиальной и полосковой линиях. Такие решения явились основой экспериментального метода исследования МИ-структур. Развита методология измерения электрофизических параметров проводников в линиях с распределенными параметрами.

6. Возбуждение высокочастотной аксиальной магнитной индукции аксиальным высокочастотным током наблюдалось в проводнике с циркулярной магнитной анизотропией при наложении слабого подмагничивающего поля. Высокочастотная аксиальная магнитная индукция вызывала ЭДС в катушке индуктивности, соосной с проводником. Это явление названо нами как недиагональный магнитоимпеданс (НДМИ). Коэффициент преобразования по мощности достигал десятков процентов. Измерения показали высокую чувствительность коэффициента преобразования к внешнему полю. Теория ферромагнитного резонанса хорошо описывает результаты наблюдений. Зависимость коэффициента преобразования от внешнего поля является очень резкой при малых полях. Это может представлять интерес с точки зрения создания высокочувствительных датчиков магнитного поля

7. В диапазоне частот 0.5 - 1250 МГц исследован гигантский магнитный импеданс (ГМИ) многослойных тонкопленочных структур 01/Si02/Ti/Cu/Ti/Sio2/02, где Ф1 и Ф2 ферромагнитные слои, изготовленные распылением мишени аморфного сплава Fe73.5Cu1Nb3Sii6.5B6- Пленки напылялись в магнитоном поле Н|=200Э, ориентированном в плоскости образцов перпендикулярно их длинной стороне и затем отжигались в магнитном поле Щ=420Э при различных температурах. Наибольшие значения ГМИ получены при отжиге структур на сапфировых подложках при 280°С. Показано, что ГМИ имеет место в тонкопленочных слоистых структурах, когда минимальная глубина скин-слоя в ферромагнитных слоях не только значительно меньше, но и порядка их толщины. Необходимым условием большой величины ГМИ в этих структурах является наличие центрального низкорезистивного проводника (Си) и наведенной поперечной магнитной анизотропии, которая значительно увеличивает ГМИ за счет резонансного увеличения магнитной проницаемости вблизи поля анизотропии. Диэлектрическая прослойка между слоями Ф1 и Ф2 полностью исключает обменную связь, что также является важным фактором увеличения ГМИ. При толщине ферромагнитных слоев 0.8 мкм достигнута высокая чувствительность ГМИ к магнитному полю, превышающая в области высоких частот 10%/Э. Развита модельная теория ГМИ в тонкопленочных структурах, которая позволяет дать качественное объяснение полученным экспериментальным данным.

8. Полученные экспериментальные данные и их теоретический анализ позволяют сделать вывод о том, что ГМИ имеет место в тонкопленочных слоистых структурах и в том случае, когда минимальная глубина скин-слоя в ферромагнитных слоях оказывается порядка их толщины. Необходимым условием большой величины ГМИ в этих структурах является наличие центрального низкорезистивного проводника и наведенной поперечной магнитной анизотропии, которая значительно увеличивает амплитуду ГМИ за счет резонансного увеличения магнитной проницаемости вблизи поля анизотропии. Кроме того, на спектры ГМИ существенно влияет поперечная доменная структура. Образование такой доменной структуры в многослойных пленках связано с маг-нитостатической связью между слоями. Диэлектрическая прослойка между ферромагнитными слоями полность исключает обменную связь, что также является важным фактором увеличения ГМИ.

9. Высокая чувствительность изготовленных ГМИ элементов при высоких частотах в сочетании с микронной толщиной чувствительного слоя позволяет надеяться на создание сверхчувствительных быстродействующих микроминиатюрных магнитных сенсоров и магнитных головок для считывания сверхплотной магнитной записи, по своим параметрам не уступающим аналогичным датчикам на эффекте гигантского магнито-сопротивления.

10. Сэндвич ферромагнетик-металл-ферромагнетик с поперечной магнитной анизотропией является перспективным чувствительным элементом датчиков магнитного поля. Получены выражения тензора поверхностного импеданса сэндвича. Рассмотрены условия, в которых проявляется высокая чувствительность величины магнитоимпеданса к внешнему магнитному полю. Показано, что эффект магнитного импеданса при миниатюризации сэндвича в наибольшей степени сохраняется в его недиагональной компоненте. Это позволяет считать перспективной работу над созданием сенсоров, работающих на эффекте недиагонального магнитоимпеданса.

11. На основе недиагонального магнитоимпеданса (НДМИ) преложен метод наблюдения доменной структуры поверхностного слоя ферромагнитного проводника. Было показано, что основным состоянием поверхностного слоя анизотропного аморфного провода со слабой отрицательной магнитострикцией является однодоменное. Оно является стабильным в течение длительного времени и может быть разрушено лишь локальным магнитным возмущением.

12. Теоретически и экспериментально исследовано нелинейное перемагничивание магнитной структуры полем тока через проводник. В катушке индуктивности, окружающий проводник возбуждается спектр гармоник. Это явление было названо нелинейном недиагональным магнитоимпедансом (ННДМИ), имея в виду его сходство с недиагональным магнитоимпедансом (НДМИ). Отличие состоит в амплитуде переменного тока через проводник, которая велика настолько, чтобы в каждом цикле тока проводник дважды перемагничивался. В этом случае в катушке возбуждаются преимущественно четные гармоники, амплитуда которых также как и в линейном случае, весьма чувствительна к продольному внешнему полю. Один из наиболее перспективных датчиков слабых магнитных полей может быть основан на ННДМИ.

13. Разработан метод исследования движения доменных стенок в аморфной микропроволоке с циркулярной анизотропией, в основу которого положен эффект недиагонального магнитоимпеданса. В отличие от известного метода Sixtus-Tonks, движение доменных стенок наблюдалось в азимутальном поле постоянного тока через провод. С помощью этого метода исследована стадия нелинейного перемагничивания провода с циркулярной анизотропией и было показано, что этот процесс начинается с зарождения доменной стенки с последующим перемещением ее вдоль оси проводника. При критических режимах происходит множественное рождение стенок и процесс перемагничивания характеризуется встречным движением доменных стенок. Лавинообразное пере-магничивание происходит с конечным временем.

14. Рассмотрено влияние движения доменных границ на недиагональную компоненту импеданса магнитомягкой аморфной проволоки с циркулярной анизотропией. Получены аналитические выражения для ЭДС, возникающей в катушке, намотанной на проволоку, в случае отсутствия скин-эффекта. Показано, что при малых значениях амплитуды пропускаемого по проволоке переменного тока частота сигнала, снимаемого с катушки, равна удвоенной частоте тока, а при больших амплитудах тока в частотном спектре сигнала появляются все четные гармоники.

15. Исследован нелинейный импеданс трехслойной пленочной структуры (сэндвича), состоящей из двух магнитомягких пленок и немагнитного высокопроводящего внутреннего слоя. В рамках однодоменного приближения найдены частотные спектры ЭДС, возникающей в измерительной катушке, намотанной вокруг сэндвича. Частотный спектр ЭДС существенно различается для продольного и поперечного направлений внешнего магнитного поля. В первом случае частотный спектр состоит из четных гармоник, а во втором случае в спектре присутствует только первая гармоника. В обоих случаях исследованный нелинейный эффект является весьма чувствительным к внешнему магнитному полю.

16. Изучен эффект теплового шума в МИ-проводниках. Найдена спектральная плотность шума для случая проволоки или пленки, несущей ВЧ ток при условии сильного скин-эффекта. При условии, что образец однороден и не имеет доменных границ оценка дает чувствительность к полю на уровне 10-8 Э для реальных условий эксперимента.

17. Изучены магнитостатические распределения намагниченности в проводах и сэндвичах. Установлена связь магнитной структуры с распределением остаточных (закалочных) напряжений в микропроволоках и сэндвичах. Данные исследования представляют интерес для разработки технологии производства магнитомягких материалов.

18. Определены технологические способы получения проволочных и пленочных магниточувствительных элементов, показана принципиальная возможность создания ин-тегрированых в микросхему датчиков магнитного поля.

19. Созданы лабораторные образцы сенсорных устройств и продемонстрирована их высокая чувствительность к полю.

Результаты диссертации могут быть использованы для разработки датчиков магнитного поля с рекордной для датчиков на классических принципах чувствительностью, с новыми функциональными возможностями (двух- трех- координатное измерение магнитного поля и градиента поля), с широкополосностью вплоть до гигогерцовой области. Такие датчики, в особенности, основанные на многослойных напыляемых структурах, имеют малые размеры и могут быть интегрированы в микросхемные устройства благодаря совместимости технологий производства. Они могут быть основой для создания средств контроля при производстве ферромагнитной и слабомагнитной стали (труб, проката и пр.), для магнитометров, магнитных дефектоскопов и т.д. Развитые в диссертации экспериментальные методы исследования МИ-структур могут быть использованы во всей полосе частот, включая СВЧ, для изучения электрофизических параметров ферромагнитных проводников,

В заключение автор выражает глубокую признательность Н.А. Бузникову, А.Б. Грановскому, A.H. Лагарькову, А.Ф. Прокошину, А.Л. Рахманову, И.А. Рыжикову, Н.А. Усову, И.Т. Якубову за интерес к работе и многочисленные полезные обсуждения, а также И.Н. Морозову, А.Л. Дьячкову, М.В. Седовой, T.A. Фурмановой, A.M. Якунину за помощь в проведении экспериментальных и технологических исследований.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Антонов, Анатолий Сергеевич, 2003 год

1. Beach R.S. and A.E. Berkowitz, Appl. Phys. Lett. 64, (1994) 3652

2. Beach R.S. and A.E. Berkowitz, J. Appl. Phys. 76, (1994) 6209

3. Panina L.V., K. Mohri, K. Bushida and M. Noda, J. Appl. Phys. 76, (1994) 6198

4. Rao K.V., F.B. Humphrey and J.L. Costa-Kramer J. Appl. Phys. 76, (1994) 6204

5. Velazquez J., M. Vazquez, D.X. Chen and A. Hernando, Phys. Rev. В 50, (1994) 16737

6. Machado F.L. and S.M. Rezende, J. Appl. Phys. 79, (1996) 6558

7. Knobel M., M.L. Sanchez, C. Gomez-Polo, P. Marin, M. Vazquez and A. Hernando, J. Appl. Phys. 79, (1996) 11646

8. Vazquez M. and A. Hernando, J. Phys. D 29, (1996) 939

9. Vazquez M., M. Knobel, M.L., R. Valenzuela and A.P. Zhukov, Sensors and Actuators A 59, (1997)20

10. Vazquez M., A.P. Zhukov, P. Aragoneses, J. Areas, J.M. Garcia-Beneytez, P. Marin and A. Hernando, IEEE Trans. Magn. 34, (1998) 724

11. Antonov A.S., V.T. Borisov, O.V .Borisov, V.A. Pozdnyakov, A.F. Prokoshin and N.A. Usov, J. Phys. D 32, (1999) 1788

12. Warlimont H., Mater.Sci.Engineering, 99, (1988) 1

13. Molotilov B.V., Special alloys. Handbook (in Russian), (Metallurgy Publishers, Moscow, 1983)

14. Karamon H., T.Masumoto and Y.Makino, J.Appl.Phys. 57, (1985) 3527

15. Park J.Y., J.Kim, K.J.Kim, S.H.Han and H.J.Kim, in Abstracts of 4th Int. Symposium on Physics of Magn. Mater. (Sendai, Japan, 1998) p. 87

16. Morikawa N., M.Suzuki and Y.Taga, in Abstracts of 4th Int. Symposium on Physics of Magn. Mater. (Sendai, Japan, 1998), p.45

17. Antonov A., I. Iakubov and A. Lagarkov, IEEE Trans. Magn. 33 (1997) 3367

18. Pulido E., R.P. del Real, F. Conde, G. Rivero, M. Vazquez, E. Ascasibar and A. Hetnando, IEEE Trans. Magn. 27, (1991) 5241

19. Beach R.S, M. Smith, C.L. Piatt, F. Jeffers and A.E. Berkowitz, Appl.Phys.Lett. 68, (1996) 2753

20. Yelon A, M. Britel, D. Menard and P. Ciureanu, Physica A 241, (1997) 439

21. Antonov A.S., N.A. Buznikov, I.T. Iakubov, A.N. Lagarkov and A.L. Rakhmanov, J. Phys. D 34, (2001) 752

22. L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media, 2nd ed. (Pergamon, New York, 1984)

23. Antonov A.S., I.T. Iakubov and A.N. Lagar'kov, INTERMAG'97, Digest GP-12. To be published in J. Appl. Phys

24. Harrison E.P., G.L. Turney, H. Rowe and H. Gollop, Proc. Roy. Soc., 157 (1937) 651

25. Gorelic G.S., Izv. Acad. Nauk, Ser. Fiz. 8 (1944) 172

26. Mohri К., T. Kohzawa, K. Kawashima, H. Yoshida and L.V. Panina, IEEE Trans. Magn. 28 (1992)3150.

27. Panina L.V., K.Mohri, K. Bushida and M. Noda, J. Appl. Phys. 76 (1994) 6198

28. Panina L.V. and K.Mohri, J. Magn. Soc. Jpn. 19 (1995) 265.

29. Panina L.V., K.Mohri, T. Uchiyama and M. Noda, IEEE Trans. Magn. 31 (1995) 1249

30. Usov N., A. Antonov, A. Dykhne and A. Lagar'kov, J. Magn. Magn. Mater. (1997)

31. Knobel M., M.L. Sartorelli and J.P. Sinnecker, Phys. Rev. B55 (1997) 3362

32. Mohri K., F.B. Humphrey, K. Kawashima, K. Kimura and M. Mizutani, IEEE Trans. Magn. 26 (1990) 1789

33. Squire P.T., D. Atkinson, M.R.J. Gibbs and S. Atalay, J. Magn. Magn. Mater. 1321994) 10

34. Antonov A., A. Dykhne, A. Lagar'kov and N. Usov, Physica A241 (1997) 425

35. Brown W.F. Jr., Micromagnetics, (Interscience, New York, 1963)

36. Akhiezer A.I., V.G. Bar'yakhtar and S.V. Peletminskii, Spin Waves (Willey, New York, 1968)

37. Sommerfeld A., Electrodynamik, (Akademische Verlag, Leipzig, 1949)

38. Nikolskii V.V., Electrodynamics and radiowave propogation, (Nauka, Moscow, 1978) (in Russian)

39. Knobel M., M L. Sanchez, J. Velazquez and M. Vazquez,, J. Phys.: Condens. Matter 71995)LI 15

40. Knobel M., M. Vazquez, M.L. Sanchez and A. Hernando, J. Magn. Magn. Mater 169 (1997) 89

41. Vazquez M. and A. Hernando, J. Phys D: Appl. Phys. 29 (1996) 939

42. Usov N., A. Antonov, A. Dykhne and A. Lagar'kov. J Phyp • Condens. Matter 10 (1998) 2453 /

43. UsovN.A., A.S. Antonov, A.N. Lagar'kov and A.B. Granovsky. J. Magn. Magn. Mater. 203 (1999) 108-110

44. Knobel M., M. Vazquez, M.L. Sanchez and A. Hernando, J. Magn. Magn. Mater. 169 (1997) 89

45. Usov N., A. Antonov and A. Granovsky, J. Magn. Magn. Mater. 177 (1997) 64

46. Usov N.A., A.S. Antonov and A.N. Lagar'kov, J. Magn. Magn. Mater. 185 (1998) 159

47. D. Menard, M. Britel, P. Ciureanu, A. Yelon, V.P. Paramonov, AS Antonov, P. Rudkowski, J O. Strom-Olsen J.Appl. Phys. 81 (8) (1997), 4032-4034

48. Kraus J.D. Electromagnetics. (Mc Grow Hill, New-York, 1984)

49. Landau L.D. and E.M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media (Pergamon Press, London, 1985

50. Panina L.V., K. Mohri, A.S. Antonov, and A.N Lagarkov, Non-Linear Elecromagnetic Systems, ed. by V. Kose and J. Sievert (IOS Press, 1998) p.313

51. Usov N A, A.S. Antonov and A.N. Lagar'kov, J. Magn. Magn. Mater. 185 (1998) 159

52. Garcia J. M., A. Asenjo, M. Vazquez, A. M. Yakunin, A. S. Antonov, J. P. Sinnecker Journal of Applied Physics, April 1, 2001, Volume 89, Issue 7, pp.3 888-3 891

53. Sinnecker J. P., J. M. Garcia, A. Asenjo and M. Vazquez, J. Mater. Res. 15(3), (2000) 751

54. Cargill III G. S., R. J. Gambino and J. J. Cuomo, IEEE Trans. Magn. MAG-10, (1974) 803

55. Riveiro J. M. and M. C. Sanchez-Trujillo, IEEE Trans. Magn. MAG-16, (1980) 1426

56. Гуревич А.Г, Мелков Г. A. // Магнитные колебания и волны. М.: Наука,. 1994. 462с.

57. Vazquez М., Hernando А. // J. Phys. D. 1996. Vol. 29. P. 939

58. Humphrey FB, Mohri K., Yamasaki J. et al // Magnetic Properties of Amorphous Metals / Eds. A. Hernando, V. Madurga, M.S. Sanches, M. Vazquez. Amsterdam: Elsevier, 1987

59. Mohri K., Humphrey F.B., Kawashima K. et al. // IEEE Trans. Magn. 1990. Vol. 26. № 5. P. 1789

60. Mohri K., Kozhawa K., Kawashima K., Panina L.V. // IEEE Trans. Magn. 1992. Vol. 28. № 10. P. 3150

61. Усов H.A., Антонов A.C., Дыхне A.M., Лагарьков A.H. // Электричество №2 (1998) 55

62. Ферромагнитный резонанс / Под. ред. С.В. Вонсовского. М.: Физматгиз, (1961) 343с.

63. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М.// Электродинамика сплошных сред. М.: Наука (1982) 620 с.

64. Бреховских Л.М.// Волны в слоистых средах. М.: Наука (1973) 343 с

65. Antonov A., Granovsky A., Lagarkov A. et al // Physica A. Vol. 241. (1997) 420

66. Антонов А., С. Гадецкий, А. Грановский, А. Дьячков, В. Парамонов, Н. Перов, А. Прокошин, Н. Усов, А.Н.Лагарьков Гигантский магнитоимпеданс в аморфных и нанокристаллических мультислоях.ФММ № 6 (1997) 60-71.

67. Antonov A.S., A.B. Granovsky, A.M.Dykhne, A.N. Lagarkov, N.A. Perov, N.A. Usov Proceedings of the Russian-Japanese joint seminar PMIMA (1996) 62-68

68. Panina L.V., Mohri K., Uchiyama Т., Noda M. ШЕЕ Trans. Magn. 31 (1995) 1249-1260

69. Morikawa Т., Nishibe Y.,Yamadera H., Nonomura Y., Takeuchi M., Tage Y. Technical Digest of the 13th Sensor Symp. , (1995) 93-96

70. Nika K., Panina L.V., Mohri K. submitted to Appl.Phys.Lett. to be published

71. Yonezawa Y., Oguma S., Yomauchi K. J. Appl. Phys., 64 (1988) 6044

72. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. М. Наука, 1978, 543с

73. Antonov A.S., I Т Iakubov J.Phys. D: Appl.Phys. 32 (1999) 1204-1208

74. Y. Yonezawa, S. Oguma, K. Yomauchi. J. Appl. Phys. 64 (1988) 6044

75. Antonov A.S., S.N. Gadetsky, A.B. Granovsky, A.L. Diachkov, V.P. Paramonov, N.S. Perov, A.F. Prokoshin, N.A. Usov, A.N. Lagarkov. Physics Metals Metallography. 83, 6 (1997) 612

76. Antonov A., S. Gadetsky, A. Granovsky, A. Diachkov, M. Sedova, N. Perov, N. Usov, T. Furmanova, A. Lagarkov. Physica A 241, 1-2, (1997) 414

77. Panina L., K. Mohri, T. Uchiyama. T. Physica A 241, 1-2, (1997) 429

78. Antonov A S., I.T. Iakubov, A.N. Lagarkov. I EEE Trans. Magn. 33, 5, part 1, (1997) 3367

79. Antonov A.S., I T. Iakubov, A.N. Lagarkov. J. Magn. Magn. Materials 187, (1998) 252

80. Makhnovskiy D P, AS Antonov, A N Lagarkov L V Panina Journal of Applied Physics v 84 No 10(1998) 5698-5702

81. Usov N.A, A.S. Antonov, A.N. Lagarkov. J. Magn. Magn. Materials 185 (1998) 159

82. Velazques J., M. Vasques, D.-X. Chen, A. Hernando. Phys Rev. В 50, 22, (1994) 16337

83. Vazquez M. and D.X. Chen. IEEE Trans. Magn. v. 31 (1995) №2, pp. 1229-1238.

84. Usov N.A., AS Antonov, A.M. Dykhne, S.E. Peschany, and A.N. Lagar'kov J. Phys. IV France 8 (1998) Pr2-207-210

85. Antonov AS., VT Borisov, OVBorisov, AF Prokoshin, NA Usov J.Phys. D: Appl.Phys. 33 (2000), pp.1161-1168

86. Humphrey F.B., K. Mohri, J. Yamasaki, H. Kawamura, R. Malmhall and J. Ogasawara. In: Magnetic Properties of Amorphous Metals, ed. A. Hernando, V. Madurga, M.S. Sanches, M. Vazquez. (Elsevier Scientific Publisher, Amsterdam, 1987).

87. Mohri K., F.B. Humphrey, K. Kawashima, K. Kimura and M. Mizutani. IEEE Trans. Magn. 26 (1990) №5, pp. 1789-1791.

88. Mohri K., F.B. Hamphrey, J. Yamasaki and F. Kinoshita, IEEE Trans. Magn. 21, (1985) 2017

89. Takajo M., J. Yamasaki and F.B. Hamphrey, IEEE Trans. Magn. 29, (1993) 3484

90. Vazques M. and D.-X. Chen, IEEE Trans. Magn. 31, (1995) 1229

91. Chen D.-X., N.M. Dempsey, M. Vazques and A. Hernando, IEEE Trans. Magn. v.31, (1995) 781

92. Antonov A.S., A.M. Yakunin, A.L. Rakhmanov, N.A. Buznikov, A.V. JouraPhys.

93. Metals Metallogr., v. 91, Suppl. 1 (2001) 155-159

94. Usov N., A. Antonov, A. Dykhne, A. Lagar'kov. J. Magn. Magn. Mater. 174 (1997) 127

95. Antonov A.S., I.T. Iakubov, A.N. Lagarkov. J. Magn. Magn. Mater. 187 (1998) 252

96. Chiriac H., Gh. Pop., T.A. Ovari, F. Barariu. IEEE Trans. Magn. 32 (1996) 4872.

97. Antonov A.S., N.A. Buznikov, A.L. Rakhmanov. Proc. Moscow Int. Symposium on Magnetism (Moscow). 2 (1999) 248

98. Mohri K., Kawashima K., Kohzawa Т., Yoshida M. // IEEE Trans. Magn. 1993. V. 29. N 2.P.1245-1248

99. Бузников H.A., A.C. Антонов, А.Л. Рахманов ЖТФ 70 вып.2 (2000) 43-47

100. Антонов А.С., Бузников Н.А., Рахманов А.Л. Письма в ЖТФ, том 26, вып. 162000) 1-7

101. Usov N.A., A.S. Antonov, N.S. Perov J.Magn.Magn.Mater. 215-216 (2000) 545-547

102. Antonov A S., N.A.Busnikov, I T.Iakubov, A.N. Lagarkov and A.L.Rakhmanov J.Phys.D: Appl. Phys. 34(2001) 752-757

103. Antonov A.S., N.A. Buznikov, A.L. Rakhmanov Materials Science Forumv. 373-3762001) p.233-236

104. Антонов A C., H.A. Бузников, А.Ф. Прокошин, А.Л. Рахманов, И.Т. Якубов, A.M. Якунин Письма в ЖТФ, том 27, вып. 8 (2001) 12-18

105. Usov N., A. Antonov, and A. Granovsky, JMMM 171, (1997) 64

106. Antonov A., A.Rakhmanov, N.Busnikov, A.Prokoshin, A.Granovsky, N.Perov,N.Usov IEEE Trans.on Magn. 35, n. 5, part 2 (1999) pp.3640-3642

107. Chiriac H., Pop G., Baraiu F., Vazquez M. J. Appl. Phys., vol. 75 № 10 (1994)

108. Lutkestetzkamp H.J., Methfessel S.,and Chantrell R.W. 1998 J.Physique 49 1313

109. Chantrell R.W., Hoare A., Melville D., Lutkestetzkamp H.J. and Methfessel S., IEEE Trans. Magn. 25 (1989) 4216

110. Antonov A.S., Buznikov N.A., Iakubov I.T. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys.Vol. 34. N 5 (2001)752-757.

111. Антонов A C., Якубов И.Т. // ФММ. Т. 87. № 5. (1999) 29-35

112. Antonov AS., N.A. Buznikov, I.T. Iakubov, A.V. Joura, A.L. Rakhmanov Phys. Metals Metallogr. v.91, Suppl. 1, 2001 42-46

113. Gardiner C.W. Handbook of Stochastic Methods, Springer, Berlin (1085).

114. Ландау Л.Д., E.M. Лифшиц, Статистическая физика, Наука, М, 1987

115. Mohri К., Т. Kozhawa, К. Kawashima, L.V. Panina, IEEE Trans. Magn. 28 (1992), 3150

116. Vazques M., A. Hernando, J. Phys. D 29 (1996) 939

117. Usov N., A Antonov, A. Dykhne and A. Lagar'kov J. Magn. Magn. Mater. 174 (1997) 127-132

118. Usov N., N. Perov, A Antonov J. Magn. Magn. Mater. (1997) (not published)

119. Usov N., AS Antonov, A. Dykhne and A. Lagar'kov J. Phys.: Conens. Matter 10 (1998) 2453-2463.

120. Perov N.S., A.A.Radkovskaya, AS Antonov, N.A.Usov, S.A. Baranov, V.S.Larin, A.V.Torkunov J. Magn. Magn. Mater. 196-197 (1999) 385-387

121. Усов НА., А.С.Антонов, A.M. Дыхне и A.H. Лагарьков Электричество, №2 (1998)55-66.

122. Вонсовский С В. Магнетизм (Москва: Наука, 1971)

123. Lui J., R. Malmhall, L. Arnberg and S J. Savage J. Appl. Phys. 67 №10 (1990) 42384240

124. Velazquez J., M. Vazquez, A. Hernando, H.T. Savage and M. Wun-Fogle J. Appl. Phys. v. 70 №10 (1991) 6525-6527

125. Aharoni A. and S. Shtrikman Phys. Rev. v. 109 №5 (1958) 1522-1528

126. Hubert A. IEEE Trans. Magn. v. 11 №5 (1975) 1285-1290

127. Beach R.S. and A.E. Berkowitz Appl. Phys. Lett. 64 №26 (1994) 3652-3654

128. F.A.N, van der Voort and H.A.M. van den Berg IEEE Trans. Magn. v. 23 №1 (1987) 250-258

129. Severino A.M., C. Gomez-Polo, P. Marin and M. Vazquez J. Magn. Magn. Mater, v. 103 №2 (1992) 117-125

130. Reininger Т., H. Kronmuller, C. Gomez-Polo and M. Vazquez J. Appl. Phys. 73 №11 (1993)5357-5360

131. Yan Y D. and E. Delia Torre J. Appl. Phys. 66 №1 (1989) 320-326

132. Usov N.A. and S.E. Peschany J. Magn. Magn. Mater, v. 118 №3 (1993) L290-294

133. Chen D.X., C. Gomez-Polo and M. Vazquez J. Magn. Magn. Mater, v. 124 №1 (1993) 262-268

134. Физика тонких пленок. Том VI / Под ред. М.Х. Фракомба, Р.У. Гофмана. М.: Мир, (1977) 228-333

135. Panina L.V., Mohri К., Uchiyama Т. // Physica A. Vol. 241. N 1-2. (1997) 429-433

136. Hika К., Panina L.V., Mohri К. // IEEE Trans. Magn. Vol. 32 N 5. (1996) 4594-4596

137. Morikawa Т., Nishibe Y., Yamadera H. et al. // IEEE Trans. Magn. Vol. 32 N 5 (1996) 4965-4967

138. Morikawa Т., Nishibe Y., Yamadera H. et al. // IEEE Trans. Magn. Vol. 33 N 5 (1997) 4367-4372

139. Ландау Л.Д., ЛифшицЕ.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1992. С.239

140. Хуберт А. Теория доменных стенок в неупорядоченных средах. М.: Мир, 1977. С. 137-146

141. Куркина Л.Г., Усов Н.А. // Сборник трудов XVII международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники». Москва: МГУ, (2000) 754-756

142. Square P Т, Atkinson D, Gibbs М R J and Atalay S J. Magn. Magn. Mater. 132 (1994) 10

143. Vazquez M and Hernando A J. Phys. D: Appl. Phys. 29 (1996) 939

144. Lui J, Malmhall R, Arnberg L and Savage S J J. Appl. Phys. 67 (1990) 4238

145. Velazquez J, Vazquez M, Hernando A, Savage H T and Wun-Fogle M J. Appl. Phys. 70 (1991) 6525

146. Antonov A S, Borisov V T, Borisov О V, Prokoshin A F and Usov N A J. Phys. D: Appl. Phys. (2000) (in press).

147. Yakunin A.M. and A.S. Antonov, Trends in Magnetism EASTMAG (Ekaterinburg, 2001 wires) p. 160

148. Artman J.O., Phys. Rev. 1957, 105, (1957) 62

149. Chen D.-X., J.L. Munoz, A. Hernando and M. Vazques, Phys. Rev. В 57, (1998) 10669

150. Aharoni A. and S. Shtrikman Phys. Rev. v. 109 №5 (1958) 1522-1528

151. Perov N, A. Radkovskaya, A vibrating sample anisometer, Proceeding of 1-2 dimensional magnetic measurement and testing , Austria, Bad-Gastian, 20-21 sept. 2000

152. Тикадзуми С., "Физика ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практические применения." (Пер. с японского) М.: Мир, 1987