外文翻譯譯文--用磁力顯微鏡的記錄頭測量磁場飽和度

1、<p><b>　　中文2600字</b></p><p>　　出處：Magnetics, IEEE Transactions on, 2004, 40(3): 1708-1711</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）外文文獻(xiàn)翻譯</p><p>　畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 題 目</p><p>　翻譯題目用磁

2、力顯微鏡的記錄頭測量磁場飽和度</p><p>　學(xué) 院理學(xué)院</p><p>　專 業(yè)應(yīng)用物理學(xué)</p><p>　姓 名</p><p>　班 級</p><p>　學(xué) 號</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>　　用磁力顯微鏡的記

3、錄頭測量磁場飽和度</p><p>　　摘要：我們通過使用磁力顯微鏡的記錄頭的間隙角來測量磁場飽和度。我們應(yīng)用電流以高空間分辨率來觀察記錄頭內(nèi)的變化來研究磁場的變化，進(jìn)而測量了磁力的相互作用。我們的實驗表明，在10 mA左右的差距飽和的邊緣中心，磁場飽和度的差距邊緣角頭為3 mA。</p><p>　　關(guān)鍵詞：磁場飽和度，磁力顯微鏡，磁性記錄，記錄頭</p><p&g

4、t;<b>　　一.簡介</b></p><p>　　在過去的幾年里，在硬盤存儲數(shù)據(jù)方面,大小規(guī)模和復(fù)雜的幾何記錄頭有了發(fā)展，在記錄和寫作過程去克服創(chuàng)建新的物理問題。其中一個問題就是磁場飽和記錄頭，因為它限制了驅(qū)動振幅的記錄過程，此外，該磁頭具有高飽和磁通密度,是理想的高密度磁記錄。為了闡明這些問題，我們已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)研究磁記錄頭的飽和行為。</p><p>　　最近

5、的模擬和計算[ 1 ] -[ 5 ]表明飽和特性和時間響應(yīng)的磁記錄頭之間的相關(guān)性。然而，目前尚未有實驗方法去直接觀察記錄頭的飽和行為。在記錄頭的實驗分析中，廣泛使用的方法有助于理解飽和行為，但卷積頭的現(xiàn)象測不出。其他方法，如磁力顯微鏡 [ 6 ]–[ 10 ]，電子束CT [ 11 ]，[ 12 ]，和磁光方法[ 13 ]–[ 16 ]也被用于研究記錄頭,特別是在磁力顯微鏡，幾個測量技術(shù)也已經(jīng)開發(fā)進(jìn)行分析的記錄磁頭與高空間分辨率:傳統(tǒng)磁

6、力顯微鏡[ 6 ]，[ 7 ]，磁阻靈敏度映射[ 8 ]，和高頻磁力顯微鏡[ 9 ]，[ 10 ]。但高空間分辨能力的磁力顯微鏡文書如上所述已很少用于執(zhí)行飽和度測量。雖然人們通常認(rèn)為飽和行為開始在缺口邊緣的角落，不存在一個明確和直接的圖像顯示，但這個過程還與高空間分辨率有關(guān)。在本文中，我們用磁力顯微鏡的記錄頭研究磁場飽和行為。測量磁場的相互作用而產(chǎn)生的磁場變化與應(yīng)用方面的現(xiàn)狀，我們可以想象記錄頭的飽和行為。 </p>&l

7、t;p><b>　　二．實驗</b></p><p><b>　　A 原理</b></p><p>　　圖1顯示了一個磁場測量頭，在外加電流下的磁場測量頭。對于電流源，總電流等于交直流之和，I=IDC+IACsinωt，應(yīng)用到記錄頭，磁場誘導(dǎo)的記錄頭將有2個成分，HDC+HACsinωt，這將分別對應(yīng)的2個分量的輸入電流，電流IAC將依賴I

8、DC，因為IAC在IDC周邊震蕩，決定于H-I曲線（見圖1中HAC1與HAC2）。圖1H-I曲線顯示，IDC1處曲線斜率比IDC2處大，在IAC的控制下，HAC被理解為d H/d I,等同于H=HDC，與HAC有關(guān)的成像的磁場力提供了磁場與電流的變化信息（d H/d I），此外，使用這種方法，還可以測量記錄頭的飽和信息。</p><p><b>　　圖1</b></p><

9、;p><b>　　B 實驗裝置和條件</b></p><p>　　在該實驗中磁力顯微鏡是商業(yè)掃描探針顯微鏡系統(tǒng)（大/數(shù)字儀表）定制，用來測量d H/d I，此外還增加了一些電子電路（如圖2）：電壓電流，轉(zhuǎn)換器采用電流的記錄頭，一個可變電壓調(diào)節(jié)器的掃描和一個加法器。通過抬起模式磁力顯微鏡和原子力顯微鏡（原子力顯微鏡）圖像直接在這里獲得。用于檢測磁相互作用力，相位調(diào)制在方法[ 17 ]使用

10、，提取磁力顯微鏡信號分量的磁力，所獲得的輸出信號的相敏檢波器和同步檢測采用鎖相放大器。目前的價值觀產(chǎn)生的磁場是從3毫安到30毫安直流分量和0.7毫安的交流分量。交流電流的調(diào)制頻率為ω/2Π=400HZ，由截止頻率的相位敏感探測器和占用帶寬決定，這取決于懸臂共振頻率，一個商業(yè)的測量儀用作磁力顯微鏡，測量介質(zhì)的時刻提示常規(guī)用于成像硬盤造成不穩(wěn)定的差距邊緣因為巨大的直流磁場產(chǎn)生的高電流區(qū)。同一個磁力顯微鏡提示使用在相同的驅(qū)動頻率和振幅條件，避

11、免錯誤提示的變化，提升高度為10納米的抬起模式。</p><p><b>　　圖2</b></p><p><b>　　三．結(jié)果與討論</b></p><p>　　A 直接觀察記錄頭的飽和行為</p><p>　　飽和行為記錄頭是影像使用d H/d I磁力顯微鏡，如圖3所示，其中一些圖像與相應(yīng)的直

12、流電流值從3毫安到23毫安的作為代表。在直流電流為3毫安[圖3（a）]，鮮明的對比顯示領(lǐng)域的差距邊緣和角落，即d H/d I大磁場急劇增加。在7ma直流電流[圖3（b）]，圖像對比如圖3（a）幾乎相同的，比較圖3（a）和圖3（b），可以看到磁域在記錄頭的差距邊緣從3毫安增加至7毫安但不完全飽和。然而，在15毫安直流電流[圖3（c）]，d H/d I信號開始下降，鮮明的對比區(qū)的邊緣角落開始消失。這一結(jié)果表明，磁場飽和發(fā)生在邊緣處。應(yīng)該指出

13、的是，使用磁力顯微鏡測量飽和行為已直接和清楚地觀察。在直流電流23毫安[圖3（d），飽和區(qū)擴(kuò)大，與幾乎沒有光的對比中可以看到周圍的差距邊緣和沿后緣磁極邊緣。這意味著，接近于零，這是范圍內(nèi)的最小檢測值，可能是有限的熱噪聲的邊緣。在任何情況下，記錄頭顯示磁場的記錄頭幾乎飽和。</p><p>　　圖3（e）-（h）是傳統(tǒng)的磁力顯微鏡圖像顯示相同的記錄頭地區(qū)如圖3（a）–（d）。應(yīng)用直流電流值在圖3（e）-（h）分別對

14、應(yīng)相同的值應(yīng)用于圖3（a）–（d），在傳統(tǒng)的磁力顯微鏡中測量，圖像反映磁場的大小。從圖3（e）-（h），它對應(yīng)的直流電流3毫安和7毫安，可以觀察相關(guān)的磁場，增加了鮮明對比。然而，在圖3（g）和（h），分別對應(yīng)15毫安和23毫安適用直流電流，對比仍然幾乎相同，很難看到磁飽和，發(fā)生在圖3邊緣處。上述之研究結(jié)果清楚地表明，與傳統(tǒng)的方法相比，磁力顯微鏡技術(shù)更適合觀測記錄頭的飽和行為。 </p><p><b>

15、　　圖3</b></p><p>　　B 場的飽和依賴 </p><p>　　結(jié)果在圖3（a）–（d）發(fā)現(xiàn)，飽和磁場開始在邊角，可被視為場依賴磁場飽和繞磁極。為了研究空間飽和行為的磁場，我們已經(jīng)探討了進(jìn)化的磁力顯微鏡信號在不同位置的記錄頭，其對應(yīng)的邊角，邊中心，和點尾隨極邊顯示的原子力顯微鏡圖像，如圖4（a），在邊緣處，簡單的降低磁力顯微鏡信號，從3毫安表示磁場飽和已經(jīng)開始在

16、低電流值區(qū)了，在邊緣的中心，目前依賴的磁力顯微鏡信號改變10毫安左右。因此，磁飽和開始在10毫安邊緣中心。在后極的邊緣，磁力顯微鏡信號大致不變，約為15毫安。這意味著磁場泄漏發(fā)生在尾部，極邊緣的增加比例與直流電流高達(dá)約15mA，然后開始飽和。從這些結(jié)果看出，場的依賴性H–I曲線記錄頭將表現(xiàn)如下：</p><p>　　磁力顯微鏡信號值在邊角3毫安直流電流相當(dāng)于一個在邊緣的中心，如圖4（b），在我們先前的研究中，巨大

17、的磁域在邊角及中心幾乎相同在30毫安左右[ 10 ]?？紤]到飽和已經(jīng)開始在邊角處低電流而不是邊緣中心，這表明倆個事實：一個是磁域的角落，達(dá)到飽和時，它是到達(dá)邊中心。另一個是在一個直流電流值小于3毫安，斜坡的H–I曲線彎道是高于在邊緣中心。</p><p>　　跟隨在北極邊緣的曲線，相比于邊緣的角落或中心，H–I曲線磁場泄漏是非常平緩的。雖然該實驗是在這項工作的低頻區(qū)域研究了飽和特性，但在高頻區(qū)，在不久的將來將有可

18、能使用掃描探針顯微術(shù) [ 10 ]加以研究。</p><p><b>　　圖4</b></p><p><b>　　四．結(jié)論</b></p><p>　　一種新方法，用記錄頭測量圖像飽和行為是成功實驗了。飽和磁場磁力相互作用與變化的磁場相對于施加電流測量成像，應(yīng)用本文提到的方法，用測量頭測試場飽和度還在研究，磁場飽和引起的

19、間隙角已被證明。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] D. Rodé and H. N. Bertram, “Characterization of head saturation,” IEEETrans. Magn., vol. 25, pp. 703–709, Jan. 1989.</p><p

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