Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Магнитооптическое исследование поверхности

Название: Магнитооптическое исследование поверхности
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат Добавлен 23:47:04 09 марта 2007 Похожие работы
Просмотров: 100 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Ярославский государственный университет

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

_ 2МАГНИТООПТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

студент группы Ф-21

Папорков И.В.

1Ярославль, 1998

.

- 1 -

2ВВЕДЕНИЕ

В данной работе обсуждается конкретное применение автоматизиро-

ванной системы в реальном научном исследовании - магнитооптическом

исследовании структуры доменных границ ферритов-гранатов.

Монокристаллические пленки ферритов-гранатов с осью легкого на-

магничивания, расположенной перпендикулярно поверхности, в настоящее

время широко используются в системах магнитной записи информации на

цилиндрических магнитных доменах. Быстродействие и надежность этих

устройств во многом зависят от динамических свойств цилиндрических

магнитных доменов, возможности управления их движением, что определя-

ется, в основном, структурой доменных границ. Исследования доменных

границ материалов с цилиндрическими магнитными доменами дали очень

много важных теоретических и экспериментальных результатов, которые

существенно улучшили понимание физики доменных границ. Важнейшим из

них является открытие структурных элементов доменных границ: верти-

кальных и горизонтальных блоховских линий, и определение их влияния на

динамику доменных границ. Успехи в изучении микроструктуры доменных

границ, достигнутые в последние два десятилетия, позволили выдвинуть

идею использования для кодировки информации не цилиндрические магнит-

ные домены, а находящиеся внутри доменных границ гораздо меньшие мик-

рообъекты - вертикальные блоховские линии. Огромное значение этой идеи

заключается в возможности повышения на несколько порядков емкости до-

менных запоминающих устройств при использовании отработанной техноло-

гии, применяемой при изготовлении запоминающих устройств на цилиндри-

ческих магнитных доменах.

Для получения субмикронных цилиндрических магнитных доменов при-

меняют пленки толщиной 7` 0 1 мкм; роль поверхности в формировании струк-

туры доменных границ и ее свойств при этом возрастает, что стимулирует


- 2 -

исследования структуры и динамических свойств доменных границ в припо-

верхностных областях.

Наиболее эффективным методом исследования локальных магнитных ха-

рактеристик на поверхности ферромагнитного образца является магнитооп-

тический метод микронного разрешения, который широко используется для

изучения отдельных доменов, доменных границ, их структуры. Возможности

применения магнитооптических методов тесно связаны со степенью изучен-

ности соответствующих магнитооптических эффектов, уровнем эксперимен-

тальной техники, совершенством методики исследования.

Целью научной работы было исследование структуры доменных границ

ферритов-гранатов на поверхности образца с помощью магнитооптических

эффектов Фарадея и Керра, изучение процессов намагничевания доменных

границ; дальнейшее экспериментальное и теоретическое развитие динами-

ческой методики исследования доменных границ.

2ПОСТРОЕНИЕ АСНИ

Рассмотрим конфигурацию нашей АСНИ (рис. 1):

┌1

1рис. 1

.

- 3 -

Об ЭВМ, устройстве связи и измерительной аппаратуре см. "Состав-

ные части АСНИ", п.II.

Приводится схема упрощенной экспериментальной установки на основе

магнитооптического микромагнетометра (используется только экваториаль-

ный магнитооптический эффект Керра). Сущность явления, изучаемого в

эксперименте: при изменении величины магнитного поля, приложенного к

поверхности объекта, меняется коэффициент отражения поверхности.

┌2

1рис. 2

Луч света от источника 1 (в качестве источника - галогенная лампа

в кварцевом стекле), проходя через коллиматор 2, попадает в контроль-

ный анализатор интенсивности 3 (фотоэлемент, пропускающий большую

часть светового потока дальше), который нужен для поддержания постоян-

ной светимости источника (малейшее отклонение от контрольного уровня

приведет к большим погрешностям в результатах); сигнал от контрольного

анализатора интенсивности идет на вход АЦП; при изменении показателя

анализатора управляющая программа (см. "Составные части АСНИ",

п.III.2) через ЦАП изменяет светимость источника, добиваясь строго

.

- 4 -

постоянной светимости; т. о. в АСНИ осуществляется обратная связь.

После анализатора 3 луч, проходя через светофильтр 4 и поляризатор 5,

попадает в микроскоп 6 (для удобства на рис. 2 показан лишь объектив

микроскопа); в фокальной плоскости объектива расположен объект иссле-

дования 7, к которому приложено магнитное поле B; величина B меняется

экспериментатором через ЦАП. И наконец, луч попадает в фотоэлемент 8,

сигнал с которого идет на вход АЦП; чем больше коэффициент отражения

поверхности 7, тем больший фототок возникает в фотоэлементе 8. Подлож-

ка 9 фотоэлемента соединена с шаговым двигателем, который смещает фо-

тоэлемент в плоскости, параллельной поверхности исследуемого объекта.

Использование микроскопа позволяет при шаге двигателя 7` 0 1 мм добиться

шага сканирования поверхности объекта порядка длины волны.

Для каждой точки поверхности изучается зависимость фототока i от

величины магнитной индукции B (рис. 3).

┌3 0 Т.к. изменение коэффициента отра-

жения весьма незначительно (отношение 7D 0i

к среднему значению i 40 0составляет 7`

10 5-3 0, т.е. масштаб на рис. 3 для удобс-

тва не соблюден), то любые, самые незна-

чительные шумы оказывают огромное влия-

ние на единичное измерение; поэтому в

1рис. 3 0 АСНИ применена первичная статистическая

обработка данных - т.к. шумы есть слу-

чайный процесс, то после большого числа суммирований отдельных измере-

ний они пропадут. Количество измерений в серии определяется погреш-

ностью, задаваемой экспериментатором (как только экспериментальная

кривая в пределах вышеупомянутой погрешности совпадет с "теоретичес-

кой" кривой, вид которой также задается экспериментатором, шаговый

двигатель смещается на следующую точку).

.

- 5 -

Зависимость 7D 0i от B представляет собой петлю гистерезиса (рис.4):

┌4 0 Значит, мы можем определить та-

кие величины, как коэрцитивная сила,

намагниченность насыщения, остаточная

намагниченность. Эти параметры опре-

деляют магнитные характеристики по-

верхности образца. Результаты удобно

представить в виде трехмерного графи-

1рис. 4 0 ка зависимости коэрцитивной силы или

намагниченности насыщения от коорди-

нат поверхности x,y. В реальной работе это не делалось из-за недоста-

точной мощности вычислительной техники (для каждой точки поверхности

необходимо записать и обработать большое количество серий, каждая из

которых состоит из 7` 01000 измерений, а таких точек поверхности - огром-

ное число).

В настоящее время, используя мощную ЭВМ, можно значительно уско-

рить процесс накопления, обработки и представления данных; сам экспе-

римент займет меньше времени, т.к. перед переходом к следующей точке

система ожидает, пока ЭВМ запишет полученные данные и проведет их пер-

вичную обработку.

Результатом данного эксперимента является так называемый магнит-

ный портрет поверхности.

Следует отметить, что научная работа состояла из множества раз-

личных экспериментов, но применение АСНИ позволило типизировать обра-

ботку данных в каждом из них; АСНИ без существенных изменений была

применена также в экспериментах с использованием магнитооптического

эффекта Фарадея и меридианного эффекта Керра.

Результаты, полученные в данной работе с использованием АСНИ, су-

щественно расширили представления о структуре доменных границ на по-


- 6 -

верхности образца, процессах их намагничивания; они могут быть исполь-

зованы для развития теории доменных границ, а также при решении задач,

связанных с разработкой устройств для сверхплотной записи информации.

2ПРОВЕРКА АСНИ

Теперь покажем, что вышеописанная автоматизация есть не что иное,

как АСНИ. Покажем, что все составные части и принципы построения АСНИ

соответствуют нашей системе автоматизации.

3Составные части АСНИ.

2I. Научно-методическое обеспечение.

11. Теоретические исследования и методики:

отражены в литературе [1]-[3].

12. Алгоритм проведения эксперимента:

см. выше.

13. Обработка и представление экспериментальных данных:

обработка данных - см. п.III.2.в)г);

представление данных - см. выше.

2II. Техническое обеспечение:

11. ЭВМ:

использовалась IBM AT 286 (т. к. эксперимент проводился в 1988

г., то персональных компьютеров лучше этого просто не было, а

использовать большие машины с общим доступом было нецелесооб-

разно).

В настоящее время целесообразно использовать машину с более

высокой производительностью, т. к. обработка больших массивов


- 7 -

и вывод результата в виде трехмерного графика требует больших

мощностей; лучше всего подойдет персональный компьютер на базе

процессора Pentium.

12. Измерительная аппаратура:

см. выше.

13. Устройство связи с объектом:

для связи с экспериментальной установкой использовалась плата

DAS-16 (Data Acquisition Board) с 12-битным преобразователем

производства Keithley Metrabyte Corporation; на плате интегри-

рованы как цифро-аналоговый, так и аналого-цифровой преобразо-

ватели, что позволяет использовать ее как универсальное уст-

ройство связи. Надо сказать, что в настоящее время в качестве

устройства связи весьма выгодно использовать любую из звуковых

плат (SoundBlaster), т.к. в них также интегрированы как ЦАП,

так и АЦП, а относительная дешевизна таких плат делает их наи-

более пригодными для подобных экспериментов.

2III. Програмное обеспечение.

11. Системное:

в данном случае не представляет интереса, т. к.

операционная система может быть любой (в нашей АСНИ - MS-DOS),

сложный интерфейс не нужен;

12. Проблемное:

а) управление объектом,

б) сбор информации,

в) первичная обработка,

все эти функции выполняла программа, написанная на языке BASIC

(выбор языка обусловлен тем, что програмное обеспечение платы

DAS-16 поставлялось в виде библиотек и программ на BASIC'е);

.

- 8 -

г) основная обработка -

в реальной работе не проводилась за отсутствием вычисли-

тельных мощностей; сегодня же можно к вышеописанному пакету

подключить ПО для более частных задач.

Наша система построена с использованием наиболее важных основопо-

лагающих принципов построения классической АСНИ.

3Принципы построения АСНИ.

21. Комплексность:

построение нашей системы обеспечивает возможность применения АСНИ

на различных этапах исследований.

22. Многоуровневая организация:

1а) объектный уровень -

управление экспериментальной установкой, регистрация данных, их

оперативная обработка, накопление;

1б) инструментальный уровень -

подключение новых вычислительных мощностей и нового ПО;

все это присутствует в нашей системе;

23. Расширяемость:

1а) развитие АСНИ в направлении более широкого применения -

общий магнитный портрет поверхности, общее исследование свойств

доменных границ;

1б) увеличение количества пользователей 0 -

на мощный компьютер можно без проблем установить несколько плат

типа DAS-16, а установленная на таком компьютере мультизадачная

операционная система позволит нескольким пользователям одновре-

менно осуществлять различные эксперименты.

.

- 9 -

24. Адаптируемость:

наша система легко модернизируется с учетом конкретных особенностей

исследовательской задачи.

25. Типизация инженерных решений при создании АСНИ: 0

все использованные при создании системы компоненты являются типич-

ными для исследований в данной области; единственный уникум - экс-

периментальная установка со сканирующим устройством.

Т.о. наша система, как и любая АСНИ, осуществляет

1) сбор измерительной информации;

2) вывод управляющей информации в экспериментальную установку;

3) хранение и обработку информации.

ш1.5

ЛИТЕРАТУРА

1. Папорков В.А. Магнитооптическое исследование структуры доменных гра-

ниц ферритов-гранатов: Автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. -

М., 1990. - 20 с.

2. Кринчик Г.С., Чепурова Е.Е., Папорков В.А. Магнитооптическое иссле-

дование структуры доменных границ в ферритах-гранатах. - М., 1990.

- 52 с.

3. Кринчик Г.С., Бенидзе О.М. Магнитооптическое исследование магнитных

структур при микронном разрешении. - ЖЭТФ, 1974, т.67, №6(12),

С.2180-2194.

4. Автоматизированные системы научных исследований. Принципы построе-

ния. / Сост. Фомичев Н.И. - Ярославль: ЯрГУ, 1997. - 11 с.

5. Автоматизированные системы научных исследований. Техническое обес-

печение. / Сост. Фомичев Н.И. - Ярославль: ЯрГУ, 1997. - 17 с.

6. Автоматизированные системы научных исследований. Програмное обеспе-

чение. / Сост. Фомичев Н.И. - Ярославль: ЯрГУ, 1997. - 15 с.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений22:25:10 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
15:09:04 24 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Магнитооптическое исследование поверхности

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150051)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru