Магнитооптические твердотельные индикаторные среды и их применение

• Автор: Чигиринский, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Елава Е МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МИКРОРАСПРЕДЕЛЕНИЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

(обзор литературы)

1Л. Метод порошковых осадков

1Л Л. Механизм образования порошковых осадков

1Л .2. Разрешающая способность

1Л .3. Плотность порошковых осадков у поверхности образцов

1Л .4. Получение магнитной жидкости

1Л .5. Магнитооптические эффекты в магнитной жидкости

1Л .6. Сухие порошковые осадки

1Л .7. Магниточувствительные бактерии

1 Л.8. Микрокапсулированные магнетитовые коллоиды

1.2. Сканирующие системы на основе микродатчиков
1.2.1. Датчики Холла
1.2.2. СКВИД преобразователи
1.2.3. Датчики на основе гигантского магнитосопротивления
1.3. Ранние работы по методу магнитооптических
индикаторных пленок
1.4. Общая сводка данных
Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Магнитооптический гистериограф
2.2. Магнитооптический контраст и дифференциальная микроскопия
2.2.1. Магнитооптические эффекты и поляризационный контраст
2.2.2. Дифференциальная микроскопия
2.2.3. Экспериментальная установка
Глава 3. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА МАГНИТОПТИЧЕСКИХ ИНДИКАТОРНЫХ ПЛЁНОК
3.1. Магнитные свойства эпитаксиальных
плёнок ферритов-гранатов
3.2. Кривые намагничивания феррит-гранатовых эпитаксиальных монокристаллических плёнок
3.2.1. Одноосные плёнки

3.2.2. Кривые намагничивания квазиизотропных
("планарных") плёнок
3.3. Сравнительный анализ одноосных и планарных МОИП
3.4. Собственная доменная структура планарных плёнок
3.5. Магнитооптические индикаторные плёнки из соединений редкоземельных элементов с металлами группы железа
Глава 4. СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И МАГНИТООПТИЧЕСКАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Вихретоковый контроль
4.1.1. Условия работы МОИП
4.1.2. Стробоскопический принцип
4.2. Магнитооптический контроль макро- и микрооднородности магнитных материалов
Глава 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА МОИП
5.1. Количественная оценка пространственных распределений магнитного поля с помощью МОИП
5.2. Магнитооптический контроль миниатюрных
постоянных магнитов
5.2.1. Расчёт магнитного поля основных геометрических форм постоянных магнитов
5.2.1.1. Поле осесимметричных систем
5.2.1.2. Тетрагональные магниты
5.2.2. Магнитооптический контроль распределения намагниченности и рабочего поля миниатюрных многополюсных роторов
5.2.3. Структура и свойства тонкоплёночных
постоянных магнитов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность темы. Метрология магнитных полей наряду с традиционными задачами оценки значений однородного поля в одной или нескольких точках пространства включает в себя задачу исследования неоднородного распределения вектора магнитной индукции. В последнем случае объём полезной информации определяется не только характеристиками отдельно взятого датчика, но и количеством точек измерения и их распределением в пространстве. Контроль распределения магнитного поля приобретает особое значение при разработке устройств, основной характеристикой которых является поле заданной конфигурации - магнитные головки, носители информации, магнитные сигналограммы, электроприводы, магнитные системы на постоянных магнитах, микро- и наноэлектромеханические системы (МЭМС и НЭМС), а также при решении обратных задач магнитометрии - определения внутренней структуры источника по его внешнему полю. Визуализация распределений неоднородных статических магнитных полей, локализованных или резко изменяющихся в областях пространства с характерными размерами порядка единиц микрон, относится к наиболее сложным проблемам магнитных измерений. Самостоятельный интерес представляет разработка эффективных методов определения значений поля на визуализированных силовых (векторных) линиях или на изолиниях его пространственных составляющих.
Оценивая проблему визуализации микрораспределений магнитного поля в исторической перспективе, нельзя не отметить ранние ключевые работы 1930-х гг. по созданию метода выявления магнитной доменной структуры с помощью порошковых осадков [1, 2]. При всей своей кажущейся простоте этот метод дал мощный импульс для развития не только теории доменной структуры, но и физики магнетизма в целом.
В последующие годы были разработаны новые способы выявления и анализа магнитных микроструктур [2, 3], к числу которых относятся магнитная

которого формируется набор ее числовых характеристик или новое , обработанное изображение - g(nu п2) , 0 < щ < (jVt - 1) , 0 < п2 < (N2- 1).. Преобразование может касаться значений элементов или их координат (индексов) , выполняться над матрицей в целом, группой элементов или над каждым элементом в отдельности.
Простейший вид цифровой обработки изображений заключается в выполнении одного и того же функционального преобразования для каждого элемента матрицы вне зависимости от его положения и значений других (соседних) элементов. Такая обработка получила название поэлементного преобразования изображений [76]. Она переводит значение каждого элемента / в новое значение g в соответствии с заданной функциональной зависимостью g = gif).
Размеры входного и выходного изображения здесь, очевидно, совпадают (М = N , М2 = N2 ). При практической реализации поэлементных преобразований можно непосредственно вычислять каждое значение преобразованного элемента в соответствии с конкретным видом функции
gif)-
Основной причиной снижения контрастности при изучении доменных структур является составляющая падающего света, не зависящая от намагниченности. Она по величине много больше компоненты, обусловленной намагниченностью, следовательно, её желательно каким-либо образом уменьшить. Предлагались различные способы решить эту проблему [72-75]. Обычно увеличение контраста достигается вычитанием постоянной компоненты падающего света и усреднением шумовых составляющих. Данные операции проводятся следующим образом.
Предварительно обработанный аналого-цифровым преобразователем кадр полученного изображения хранится в памяти,. Количественные данные, извлеченные из него, являются информацией о постоянной составляющей, обозначим её В(х,у). Компонента, зависящая от вектора намагниченности,
составляет 1% и меньше от значений В{х,у).