автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Магнитооптические методы в голографии

На правах рукописи

ПОДПАЛЫЙ ЕВГЕНИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ГОЛОГРАФИИ

Специальность: 05.11.07 - оптические и оптикоэлекгронные приборы и

комплексы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2001

Работа выполнена в Московском государственном университете путейсо-общения (МИИТе)

Официальные оппоненты -

1. В асиленко Георгий Иванович, доктор технических наук, проф ессор

2. Власов Николай Георгиевич, доктор технических наук, проф ессор

3. Беляев Виктор Васильевич, доктор технических наук, профессор

В едущее предприятие - Государственное унитарное предприятие «Научно технический производственный ком плекс «Геофизика - APT»

Защита состоится ¡4 ЛцО. Д «2эо£на заседании диссертационного С ове-та ДС 409.008.01 в Федеральном государственном унитарном предприятии «Центральный научно-исследовательский институт «К ОМ СТА» по адресу: 109280, г. Москвы, ул. Велозаводская 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке предприятия. Автореферат разослан MQj>Ttj^20Q2r.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертада-онного Совета.

Ученый секретарь диссертационного Совета к.т.н., с.н.с.

Развитие методов оптической голографии и когерентной оптики для решения технических задач, связанных с раз работкой быстродействующих сш-тем корреляционного анализ а и голограф ической интерф ером етрии, а также экспрессныхм етодов контроля качества магнигныхматериалов,является в настоящее время одним из важных направлений в оптике. Создание быстродействующих систем навигационной проводки летательных аппаратов и судов, оптических процессоров и промышленное применение голограф ической интерферометрии требует разработки новых реверсивных голограф ических регистраторов, обеспечивающих высокое быстродействие этих систем. Особый интерес представляет использование м агнитооптическихметодов в голограф ии, позволяющих осуществить магнитооптическую визуализацию доменной структуры магнитных материалов с малой величиной магнитооптического эффекта, с целью исследования процессов перемагничивания иконгроля качества магнитных материалов, применяемых в промышленности.

Реализация быстродействующихголографическихсистем связана не только с разработкой новойэ лем ентной базы, но и с разработкой новых м етодов записи голограф ической информации. В ряде работ советских изарубеж-ных авторов успешно раз вивались м етоды терм ом агнитной регистрации голограф ической инф орм ации. Анализ показывает, что по сравнению с ф ототерм о-пластическим и, ф отохром ными и жидкокристаллическим и регистраторам и реверсивные термомагнитные регистраторы с магнитооптическим съемом информации обеспечивают времена записи до Ю-'с, частоту перезаписи инф ор-мациидо 1 кГцивыше иявляются наиболее перспективным материалом для реализации на их основе быстродействующих голограф ических систем. Они должны удовлетворять комплексу требований, предъявляемых к реверсивной среде для элем ентов голограф ической памяти. Это потребовало разработки магнитооптических регистраторов, обладающих энергетической чувствительностью, динамическим диапазоном, пространственным раз решением,диф рак-

ционнойэффективностью ичастотойперезаписи.достаточнымидля создания на их основе быстродействующих голограф ических систем с использованием серийно выпускаем ых источников когерентного излучения. Этим требованиям не удовлетворяют из вестны е М пВ 1 пленки, что з аставило обратить вним ание на другие магнитные материалы, в частности, аморфные пленки состава редкозе-, мельныйметалл-переходнойметалл (РЗМ-ПМ). Применение предложенного А.М.Балбашовым и А.Я ..Червоненкисом метода повышения дифракционной эффективностирегистраторовоиспользованием "проявляющего" магнитомяг-когослоя с высокоймагнитооптическойдобротностью позволило преодолеть основной недостаток терм ом агнигны х регистраторов, их сравнительно невы со-кую м агнитооптическую эф ф ективность, и создало предпосылкидля раз работки нов ой элементной базы быстродействующих голограф ических систем идля использования м агнитооптических м етодов в голограф ии. Однако вопрос оптимизации характеристик двухслойных регистраторов голограф ической информации не был деталь но исследован. Использование в качестве регистрирующего слоя перспективных материалов типа аморфных пленокРЗМ -ПМ, обладающих высокой энергетической чувствительностью до 10-з Дж/см^и динамическим диапазоном свыше 10,требует исследования физическогомеха-низ м а терм ом агнигнойз аписи голограф ической инф орм ации на двухподреше-точные ферримагнитные слои и исследования магнитнойанизотропиив данных слоях, определяющих их предельные характеристики записи. Существенно дискретны й м еханизм з аписи не поз воляет использ овать традиционны е м етоды регистрации оптической инф орм ации, поскольку при этом не сохраняется линейная компонента сигнала. Общие принципы голограф ическойз аписи на рез-коконтрастные среды по стандартной методике подробно рассматривались ГУдм еном, Фриз ем ом и Зеленкой, однако рассм отрение ограничивалось лишь оценкой вносимых при этом искажений. Не было рассмотрено также влияние дискретного м еханиз м а представления входной инф орм ации в м агнигоопгиче-

ских управляем ыхтранспарантах на характеристикиголограф ических систем корреляционного анализа.

Использ ование голограф ических м етодов поз воляет также решить проблем у магнитооптической визуализации доменной структуры в материалах с м алой величиной м агнитооггтического эф ф екта, к числу которых относится большинство прим еняем ых в пром ышленности м агнитных м атериалов. Традиционные магнитооптические м етоды,основанные на поточечном контроле магнитного состояния образ цов, весьм а тру доем ки и не поз воляют раз работать на их основе промышленный метод контроля качества магнитных материалов. Цель работы ■ Основной целью работы является разработка принципов создания новой эле м ентной базы на основе магнитооптических материалов и реализация на ее основе быстродействующих голограф ических систем, атакже разработка голограф ических м етодов исследования характеристик и контроля качества магнитооптических материалов.

К онкретно, исследование м еханиз м а терм ом агнитной записи голограф и-ческой инф орм ации и природы перпендикулярной анизотропии позволяет оптимизировать характеристики двухслойных регистрирующих сред типа " ам орф ны й м агнетик - В 1-е оде ржа щий гранат". Дискретны й м еханизм представления инф орм ации в м агнитоопгических э лем ентах голограф ическойпам яти и ввода инф орм ации (управляем ы е транспаранты) в голограф ических систем ах корреляционного анализа требу ет рассм отрения работоспособностим агни-тооптического голограф ического коррелятора иразработким етодов записи и ввода оптической информации.

Применение голограф ических методов в магнитооптической визуализации доменной структуры магнитных материалов позволяет решить проблему повышения чувствительностипривизуализациимагнитнойструктуры материалов с малой величиной магнитооптического эффекта и раз работать на их основе м етоды наблюдения мелкодоменной магнитной структуры применяв-

м ых в пром ышленностиматериалов, предназначенные для исследования процессов перемагничивания и контроля качества магнитных материалов.

Задачи исследования.

Исследование м еханиз м а терм ом агнитной з аписи голограф ическойин-ф орм ации и м агнитооптических характеристик ам орф ны х пленок состава РЗМ -ПМ.

Исследование характеристик двухслойных магнитооптических регистрирующих сред типа" ам орф ны й м аг нетик - В ¡-содержащий гранат", предназ на-ченных для записи голографической информации.

Исследование влияния дискретного характера записанной информации в м агнигоогггических элем е игах голограф ической пам яти и ввода инф орм ации на работоспособность и характеристики голограф ических систем корреляционного анализа и голограф ической интерферометрии.

Исследование голограф ических м етодов повышения чувствительности м агнитооптической визуализ ации дом енной структуры м агнигных м атериалов и раз работка на их основе м агнитооптических методов контроля качества промышленных магнитных материалов.

Экспериментальная проверка реализуемости быстродействующих голограф ических систем на основе м агнитооптических запоминающих сред.

Научная новизна.

На основании проведенных исследований в работе развито в области оптики новое научное направление "Магнитооптические методы в голографии", значение которого определяется совокупностью важных задач, связанных с развитием прикладного магнетизм а, с раз работкой систем корреляционного анализа и контроля качества магнитных материалов.

В области прикладного магнетизма:

Исследованы механизмы теплового перемагничивания структур на оенэ-ве редкоз ем ельны й м еталл- переходной м еталл с целью соз дания на их основе

м агнитооптических элем енггов для быстродействующих голограф ических систем . Конкретно:

исследован кваз истатическийи динам ическийтемпературныйгистерезис, определяющий м еханиз м ы терм ом агнитной з аписи голограф ической инф орм а-ции на магнитооптические среды типа редкоземельный металл -переходной м еталл;

теоретически рассм отрена перпендикулярная анизотропия в двухподре-шеточных м агнитных пленках на основе" кластерной" м оделис целью выявления возм ожностиоптим изациихарактеристик записи голограф ической инф ор-м ации;

разработаны принципы оптимизациихарактеристикзаписи-считывания голограф ической инф орм ации для двухслойных терм ом агнитных регистраторов с "проявляющим" магнитомягким магнитооптическим слоем.

Прим енительно к разработке быстродействующих голограф ических систем :

предложены иреализованы методы уменьшения величины нелинейных искажений при голограф ической з аписи инф орм ации на магнитооптические среды, обусловленных дискретным механизмом записи;

впервые разработаны принципы оптимального представления входной инф орм ации в систем ах корреляционного анализа на основе м агнитооптических управляемых транспарантов.

Применительно к раз работке голограф ических систем контроля качества магнитных материалов:

впервые осуществлена запись голограммы доменной структуры магнитных материалов;

предложен и реализ ован м етод повы шения чувствительности м апштооп-тической виз у ализ ации м агнитной структуры, основанны й на голограф ическом

вычитании при двухэкспоз иционной записи из ображения м агнитной структуры объекта.

Практическая значим ость работы.

Впервые осуществлена экспериментальная проверка работоспособности голограф ического коррелятора с использованием магнитооптического управляем ого транспаранта. Проведено экспериментальное исследование влияния способа представления входной инф орм ации на обнаружигельную способность голографических систем корреляционного анализа.

Впервые осуществлена экспериментальная проверка работоспособности голограф ического коррелятора с магнитооптическим голограф ическим согласованным фильтром иреализованасхемабыстродействующейсистемы корреляционного анализа.

Разработана методика контроля качествапромышленныхмагнитныхма-териалов на основе м агнитоопгического голограф ического метода визуализации магнитной структуры.

Реализация и апробация.

Разработанные в диссертации магнитооптические м етоды внедрены на предприятии п/я В-8337 для повышения быстродействия голограф ических систем корреляционного анализа с использованием магнигоогггическогоуправляе-м ого транспаранта им агнитооптических элем ентов голограф ическойпам яти. Материалы диссертации доложены:

1. на Всесоюзной конференции "Соврем енное состояние и перспективы высокоскоростной фотографии и кинематографии" (Москва, 1975),

2. на Всесоюзных конференциях по фотометрии и ее метрологическому обеспечению (Москва, 1976, 1982, 1984),

3. на Всесоюзных школах-сем инарах" Новые м агнитоопгические м атериалы для микроэлектроники" (Саранск, 1978; Донецк, 1982),

4. наXIVВсероссийском семинаре пофизике магнт,ныхявлений(Иркутск, 1980),

5. на 1Всесоюзноймежвузовскойконференции"Оптические и радиоволновые методы и средства неразрушающего контроля качества м атериалов иизде-лий" (Фергана, 1981),

6. наXВсесоюзнойконференции"Высокоскоростнаяфотографияиметро-логия быстропротекающих процессов" (Москва, 1981),

7. на ПиШ Всероссийских координационных совещаниях по физике м агниг-ных материалов (Иркутск, 1982, 1984),

8. на V Всесоюзной конференции по голографии (Юрмала, 1985),

9. на Всесоюзной школе по магнитооптике (Ташкент, 1985),

Ю.наХ Международном семинаре по магнитным пленкам и поверхностям (Иокогама, 1982),

11.назаседаниинаучнойсекции"Памятъ кибернетических систем" Ленинградского дома ученых АН СССР,

12.на семинарах ВНИИ оптико-физических измерений и Уральского государственного университета.

Публикации. Потем е диссертации опубликовано 46 статей и докладов и получено 3 авторских свидетельства на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения,пятиглав,заключения и списка использованной литературы.

СОДЕРЖАНИЕРАБОТЫ.

В ведение .Посвящено обоснованию акту альноститемы,формулированию научного направления иустановлению научных задач, решаемых в диссертационной работе.

В первой главе проводится сравнительны й анализ м етодов контроля м аг-нитного сост ояния м атериалов иэлементовм икроэ лектроники и С В Ч -техники. Показывается, что динамический контроль работоспособности этих элем ентов

м ожет быть осуществлен только с использованием параллельного м агнитооп-тического метода наблюдения доменной структуры, обеспечивающего пространственное разрешение до 1 м км. Так как большинство прим еняем ых в пром ы тленности м агнитны х м атериалов обладает м алы м м агнитооптическим э ф -ф ектом, то прям ое прим енение в этом случае из вестного м агнитоогтгического метода визуализации доменной структуры оказывается невозможным из-завы-сокогоуровня оптического шум а, обусловленного эф ф ектам идеполяризациив исследуемом образце. Для выделения полезного оптического сигнала на фоне интенсивных оптических шум ов предложено в работе использовать голографи-ческое вычитание, реализуем ое как м етодом " реального м асштаба врем ени", так и двойной экспозицией с введением оптическойфазовойзадержкина тс. Наиболее просто голограф ическое вычитание реализуется во втором случае. Приэтом осуществляется запись оптического сигнала, соответствующего двум состояниям магнитной структуры образца. Первое состояние относится кодю-родно намагниченному образцу

и1»=ит,+и01(н>н,),

где и -шумовая компонента и и -компонента оптического сигналах, зависящая от магнитного состояния образца, при значении внешнего магнитного поля, превышающем поле насыщения образца. Второе состояние соответствует случаю изменения величины поля Н. В частном случае //= £> и ^2) = (70.+{/„(Я = 0).

Приэтом восстановленная в результате голограф ического вычитания полез ная компонента сигнала будет и? - и™=и„ (Я > Я,) - С/„ (Я = 0), т.е. соответствует дом енной структуре образца при нулевом внешнем магнитном поле.Точность компенсациишумовойкомпоненты зависитвэтом случае от точности выставления врем ени экс позиции и стабильности когерентного источника света, применяемого при записи.

Использование в качестве двух сравниваем ых состояний образца м агниг-ного состояния при двух значениях поля/7 у и Я, < Н позволяет выделять при голограф ическом вычитании перем агничиваем ые области образца, а тем самым исследовать процесс перемагничивания.

Вычитание шумовой компоненты позволяет существенно повысить чувствительность магнитоогггическойвизуализациидоменной структуры иисполь-зоватьегодля исследования материалов с малойвеличиноймагнитооптическо-го эф ф екта.

Экспериментальная отработка записи голограмм доменной структуры м агнитных материалов проводилась по стандартной схем е как в проходящем (эф ф ект ФарадеяХ так и в отраженном (эф ф ект К ерра) свете, причем, как было показано эксперим ентально, в качестве опорного луча м ожет быть использовано неполяризованное излучение, что упрощает схему записииее настройку. Былизаписаны голограммы доменной структуры пластинок В содержащего граната в проходящем свете ипластинокжелезо-иттриевого граната в отраженном свете.

Эксперим ентальная проверка метода голографического вычитания осуществлялась на образ цах В ¿-содержащего граната толщиной 4 м км для состояний образца,соответствующих различным значениям внешнего магнитного поля. Фазовая задержка на яопорного излучения приэтом осуществлялась поворотом на малый у гол плоскопараллель ной пластины, размещенной в оптическом канале опорного излучения. На восстановленной голограм м е, см. рис.1, наблюдались светлые участки,соответствующие перемагниченным областям образца.

Восстановленное голограф ическое изображение разностной картины перемагничивания образца при раз личных значениях внешнего поля, полученной методом голограф ического вычитания

Рис 1

Вторая глава посвящена м етодике контроля качества м агнитных материалов. П редлож е нная м етодика ос нов ана на ис польз овании м аг нитоогггиче с ког о голограф ического метода исследования процессов перемагничивания образца с целью выявления деф ектов м агнитного образца по их влиянию на дом енную структуру. Это позволяет выявить как механические (пустоты, трещины и любые локальные изменения ф из ико-химических свойств), так и магнитны е (нем агнигные включения)деф екты м атериала. Исследование локальных м агнитных характеристик м атериала предлагается дополнить интегральным м етодом контроля дисперсии коэрцитивности образ ца. Одной из важных характеристик качества магнитных материалов является дисперсия стартовыхзначенийм агнитного поля Н (х,у), определяющих локально начало перемагничивания образца. Для образцов с нерегулярной доменной структурой для этого предлагается использовать корреляционные методы, где в качестве голограф ического согласованного ф ильтра используется голограм м а Фурье исходной дом енной

структуры образца. Величина корреляционного сигнала при этом оказывается пропорциональной площадиучастков, не перемагниченных в процессе воздействия на образец внешним магнитным полем. Это позволяет определить дисперсию стартовых значений поля по из меренной зависим ости корреляционного сигнала от величины внешнего магнитного поля.

В з аключение проводится рассм отрение эф ф ективности м етода голограф ического вычитания для повышения отношения сигнал/шум по сравнению с вычитанием по интенсивности. Показано, что в последнем случае интенсивная аддитивная компонента шум а входит какмультипликативныйчлен,тогда как голографическое вычитание позволяет в принципе устранить аддитивную составляющую шума.

В третьей главе рассмотрены магнитные характеристики регистрирующих сред на основе ам орф ных м агнетиков, определяющие парам етры з апис и на них голограф ической инф орм ации, в частности ф актор качества, равный

(.К -константа перпендику ля рной анизотропии и М -намагниченность насыщения).

Подробно исследована природа перпендикулярной анизотропии в напыленных ам орф ных пленках Сс1Со. Существующие м одели анизотропии не обладают достаточной степенью общности, что не позволяет на их основе объяснить весь комплекс экспериментальных данных. В предложенной в работе модели было учтено наличие ферримагнитных областей, обменно и маг-нитостатически связанных с ф ерром агнигны м и включениям и. Полагалось, что ферромагнитные столбчатые включения с намагниченностью м^ регулярно распределены с периодом <1 вферримагнитнойматрице с намагниченностью

к-

Константа одноосной анизотропии определялась формулой = К± + 2лМ)

где Бц-Е±-Энергия ех пленки, намагниченной перпендикулярно плоскости пленки,вычислялась по стандартной методике с использованием метода Фурье.Вычисление ^.проводилось с помощью правила сумм тензора размагничивающих коэффициентов

XX'= 4*-, (1)

а-1

обобщенного в данной работе на случай коллинеарного неоднородного распределения намагниченности м(г) = м'/(г),соответствующего рассмотренной выше м одели. Эффективное значение намагниченностиприэтом определяется формулой

/йяг')

-ч д1

дх„дх'р

аулг'

(2)

и энергия

а.0ш 1

(3)

Выражение для константы одноосной анизотропии имеет вид кк=к(м'0-м',у-, (4)

где

„ 2 2. б^сг^т-Глад) * = /г25-(1-12)—— К „-> п

6а ^.5т!(яи5)зтг(яА1)

,-ехр^--—

к2

(5)

Здесь: а = -толщина пленки, ¡ = 51(1 -скважность и 3-линейный раз мер

включений.

В результате была выявлена связь константы одноосной анизотропии с парам етрам и структуры пленки и проанализирована их зависим ость. В частности, модель дает правильную оценку максимального значения константы анизотропии к ~ю5Дж/м 2, согласующуюся с экспериментальным и данным и для пленкитипа йс)Со. Прималыхлинейныхпоперечныхразмерахвключений (а <0,3)величина/С , определяемая найденнойзависим остью, становится отрицательной. Это позволяет осуществлять технологический контроль ам орфных магнитных пленок для получения терм ом агнигных регистраторов с требуемым фактором качества.

С точкизрения записи голограф ической инф орм ации ам орф ные пленки РЗМ -ПМ представляют большой интерес из-завозможноститехнологической оптим из ации их характеристик путем варьирования их состава в широких пределах. Это поз воляет оптим из ировать характеристики з аписи на них голограф ической инф орм ации. Если процессы перем агничивания этих пленок во внешних магнитных полях исследованы детально,то квазистатическое иим-пульсное тепловое перем агничивание их практически не изучалось, поскольку они предназначались в первую очередь как материал для реализации на их основе ЦМ Д-устройств и запоминающих устройств с побитовой м агнитнойзапи-сью информации.

Магнитооптические методы оказались эффективным средством исследования процессов перем агничивания двухподрешеточных магнитных систем, каким иявляются исследуем ы е ам орф ные пленки. Это объясняется тем, что основной вклад в фарадеевское вращение вносит подрешетка переходного металла. Исследование поведения каждойподрешеткипозволяет понять процесс перем агничивания. Проведенное в работе исследование полевых зависим остей угла фарадеевского вращения подтвердило вывод о существовании в данных

пленках поверхностного слоя (ПС X образующегося в результате селективного окисления редкозем ельного м еталла. Было выявлено, что однородность пленки потолщине существенно повышается при приложении напряжения смещения в процессе осаждения пленки. Однако полевые зависим ости не позволяют оценить величину эфф ективного поля взаим одействия поверхностного иосновного слоев.

На рис.2 представлены полученные в работе типичны е кривые тем пера-ту рного м агнитного гистерез иса угла ф арадеевского вращения, полу ченны е на пле нках в с! С о при раз личны х з наче ния х в не шне г о поля . О с нов ной в клад в эф -ф ект Фарадея вносит подрешетка Со, поскольку в м алых полях при переходе через точку ком пенсации величина угла ф арадеевсвого вращения практически не м еняется. Петли тем пературного гистерезиса на пленках Ос1 Бе обнаруживают те же закономерности:

1. уменьшение ширины петли ^(Т,) с возрастанием внешнегомагнитногополя,

2. смещение петли вверх относительно оситем ператур с увеличением Я,

3. смещение центра петли в сторону низких тем ператур с возрастанием внешнего поля,

4. появление в полях свыше 8-10'А/м для бинарных сплавов инверсных петель температурного м агнитного гистерезиса. Построенные на основанииэтих да иных типичные температурные зависим ости коэрцитивной силы представлены на рис.3. Пунктиром показано положение центра петли.

Для объяснения полученных характеристик теплового перемагничивания была предложена следующая м одель. Полагалось, что пленки состоят из двух обм енно связанных слоев: основного с перпендикулярнойанизотропией и поверхностного с эф ф ективной анизотропиейтипа" плоскость легкого намагничивания". Основной слойполагался ферримагнитным иоднородным потолщине,а поверхностный-ферромагнитным с намагниченностью, определяем ой магнитным моментом подрешеткипереходного металла.Взаимодействие слоев

приближенно у читы валос ь с пом ощью э ф ф ективного поля обм ена, зависящего от величины внешнего магнитного поля, Н

\Н1>,

н.

(б)

я;

я <я„ ^ ^ я>я„

где II трактуется как поле насыщения поверхностного слоя. Петли температурного магнитного гистерезиса ср(1)для пленки состава

вс! Со

а п

У>,мш5 |

¿л I

У* * / „' / / н * к/

П / ? / '/г-/» ' / 7 ! /:

ж X * *

Т,К

Рис 2

Кривые:

- при Н=8-10« А/м,

Д - при Н=1,6-105 А/м, х - при Н=6,4-105 А/м,

- при Н=1,07-10« А/м

Температурная зависимость коэрцитивной силы, построенная для пленки Сё Со сразу после получения (А) и после отжига (Б)

н

ззо ш ш ¿а/ X* ло лю не ш лап» тгк

Рис 3

Скорость изменения температуры -2-10-гК/с

Энергия основного слоя в этом случае м ожет быть записана в виде:

Е = -М,Н со$0 + 2Ш) соэ2 в + МСоН^р совв + К„ 5тг в»

(7)

где -намагниченность основного слоя, -нам агниченность подрешетки кобальта ОС иб-уголмежду X?, инаправлением внешнего магнитного поля.

Проведенный анализ устойчивости магнитного состояния основного слоя позволил определить аналитическую зависим ость положения центра Т и ширины ЛТ петли от внешнего поля, которая в сильных полях имеет вид

-г а1'°*

•'ссщ, сИ

дг=Х * я

(8)

где а, с и # - не которы е постоя нны е, опре де ля е м ы е коэ ф ф ицие нтам и тем пера-ту рного раз лож е ния А/^, К и М . Рас четны е те м пе рату рны езавис им ости коэрцитивной силы представлены на рис.4. Видно, что с уменьшением , что

соответствует уменьшению толщины поверхностного слоя,смещение центра петли Т от тем пературы ком пенсации становится м еньше, в соответствии о экспериментальными данными.

Расчетные температурные зависим ости коэрцитивной силы Н,10* А/т

Н/7//1Г ;;Ч; ■;■///■/ ¡ V .к ■

\ ж //

^ : / I \ "

Т.,». '

Рис 4

По оси х - 4Г=Т-Тсотр Кр и я>ге:

А-Ц)=5б 1(? А/м . - Н1р=4\$ А/м, х А/м,

Б -#^=8 А/м ° К? А/м,

▲ -Н„=3210 А/м

Однако равновесные моделим агнитного состояния пленки не могут объяснить появление инверсныхтемпературных петель гистерезиса, габлюдаемых

при больших значениях внешнего м агнитного поля. Проведенные исследования показали, что инверсия тем пературных петель гистерезиса наблюдается в диапазоне скоростейизменениятемпературы от 1,3 до5,4К/мин.Рассматриваемая в работе м одель динам ического перем агничивания основана на предположении отепловойрелаксацииподрешетокгадолиния икобальтас различнымивреме-нами т и т^ по закону

с!М(1)= М(Г)-М(Т) А г

где М(Т)-равновесное значение намагниченности. В случае линейного закона изменения температуры Т= Тд+ Ы намагниченность изменяется позакону

Здесь а = уг ■ С учетом выражения для энергии основного слоя (7)изависимо-сти

Ки = К(Мсо-Мв)г=КМ^,

получаем ой из выражения (2), были рассчитаны температуры перем агничивания в зависим ости от скоростиинагрева образца. Наилучшее согласие с экспе-риментальнымиданнымидостигалось привыборе х = 1 мини х = 30 мин (рис.5Х что может рассматриваться как оценка времен тепловой релаксации нам агниченностиподрешеток гадолиния и кобальта к равновесному значению, В этом случае находит свое объяснение наличие интервала скоростей нагрева, при которых наблюдается инверсия.

Существование релаксации намагниченности со столь значительными временами объяс ня ется м а лы м и с коростя м и те плообм енамеждурешеткойи спиновой систем ой в ам орф ных м агнетиках. Различие во врем енах релаксации гадолиния и кобальта связано с наличием двухфаз ваморфныхпленкахРЗМ-ПМ.

Исследование показ ало, что существуют три м еханиз м а им пульсного теплового перемагничивания аморфных пленок состава РЗМ -ПМ: на тем пературном спаде коэрцитивной силы,

в точке из отропности (условие п = ^ = А когда дальнейшее возраста-

^ 2 Ш;

ние температуры приводит куменьшению фактора качества^ икукладыва-нию вектора намагниченности в плоскость пленки,

в точке Кюри, когда нагретые выше температуры Кюри области переходят в парамагнитное состояние.

Зависим ость тем ператур перем агничивания от парам етра скорости из м енения

температуры а=ит

Рис. 5

Для отношения времен тепловой релаксации подрешеток Ос! и Со то/т=30. о-скорость нагрева.

Дальнейшее увеличение тем пературы образца при им пульс ном тепловом нагреве приводит клокальному отжигу пленкив месте нагрева и к снижению температуры компенсации в нагретых участках пленки.

В четвертой главе приводятся результаты эксперим ентальных итеорети-ческих исследований записи голограф ической информации на двухслойные гтенкитипа"аморфныймагнетик-В1-содержащийгранат" ирассмотрены вопросы оптимизации их характеристик записи и считывания.

Проведенные исследования показали,что наиболыиейэнергетической чувствительностью для ам орф ных пленок обладает м еханизм записи на спаде коэрцитивной силы. Измерение чувствительности осуществлялось путем одш-временнойзаписина калиброванную пленку МпВг В результате было получг-но, что чувствительность з аписи для пленок С<1 С о и вс! Ре в 2-4 раз а превышает чувствительность пленокМпВ). Приэтом измеренныйдинам ическийдиапа-з он з аписи, определяем ы й отношением м аксим альной з аписы ваем ойшютности энергии к пороговой, составил 16,3, что является наиболее существенной характеристикой. В отличие от пленок МпВ1, для которых изменение плотности энергии падающего излучения на 20% приводит кнеобратимым изменениям в магнитной структуре, это позволяет осуществлять на них запись оптической инф орм ациибез жесткойстабилизации м ощностиим пульсных источников, применяемых для записи. Проведенные оценки показали, что чувствительность исследованных пленок ограничивалась степенью их однородности, что оставляет возможность ее повышения путем отработки технологии их получения. Прямая проверка пространственного разрешения записи показ ала, что разрешающая способность ам орф ных пленок составляет 500 лин/м м, что обеспечивает возможность записи на них голограм м.

Была осуществлена запись на аморфные пленки голограмм Фурье по стандартной схеме В андер-Люгта с периодом интерференционного рельеф а 2 мкм. Следует отм етить невысокую яркость восстановленного изображения (рис.6), обусловленную м алой величиной магнитооптического эффекта в ам орф ных пленках. В еличина диф ракционной эф фективности, из м еренная для пленки во Ре, составила 3 10-', что на порядок м еньше диф ракционной эф ф ек-тивности МпВ1 пленок.

Фотография восстановленного голограф ического изображения,записанного на

пленке ве! Со

Рис 6

Раз работка структур типа" ам орф ный м агнетик- В ¡-содержащий гранат", где в качестве "проявляющего" слоя используется слойграната, позволяет решить задачу повышения дифракционнойэффективности, одна ко это потребовало согласования характеристик регистрирующего и "проявляющего" слоев.

В озм ожность восстановления голограф ическойинформ ации,записанной в регистрирующем слое аморфногомагнетика,вслучаедвухслойнойструктуры основывается на передаче скважностизаписанного интерференционного рельеф а (отношение линейного раз м ера з аписанной полосы к периоду ингерф ерен-ционного рельеф а) из регистрирующего в визуализирующий слой. Впервые ш-м и было установлено, что в случае ступенчатого распределения намагниченнэ-сти в м агнитотверды х (М1) и м агнитом яг ких (М М )слоях и достаточно м алого зазора между ним и скважность полос 5 вММ слое будет некоторой функцией скважности полос 5" в МТслое, причем в области^", близких к 0,5, зависимость З(Б') носит линейный характер.

Пусть в М Тслое сф орм ирована полосовая дом енная структура с перго-дом д. и скважностью полос = см • рис.7. Если период^ собственной доменной структуры ММ слоя близокк«?,товММ слое ф орм ируется полосовая дом енная структура с тем же периодом й = й и скважностью полос

з = Д. /£>• Равновесное значение 5 находится из условия минимум а свободной энергии, объемная плотность которой равна

£• = £„.+£•„+£„ (11) где Е^плотность энергии доменных стенок, Ем-плотность собственной магнит остатической энергии и Ен- плотность энергии взаим одействия ММиМТ слоев. Взаим одействие слоев полагаем м агнитостатическим, поскольку из-за большого различия в стехиом етрии и в хим ическом составе обм енное вз аимо-действие между слоями незначительно.

Распределение намагниченности в двухслойной системе при совпадении периодов полосовой структуры И

________I.................. 1

........т 1 М —-—-—-лггт>-

Рис 7

Из стандартного решения м агнитстатическойзадачи получается, что в случае кратных периодов (тЧЭА! )плотность свободнойэнергииММ слоя равна:

ат 4

,2 ,

к'ат

(13)

где р=Ь/(1, я = —£_,а-поверхностная плотность энергии доменных стенок в

л-l п'

25

л /Н-3?)"

Н-^Ы-2?)]- <15)

Здесь хо-сдвиг полосовых доменных структур в ММ и M Тслоях относительно друг друга.

Численное решение для случая m = 1 показало наличие в зависим ости S(S') двух характерных областей 0 <S'<s; и s'0 <S' <0,5, где функция S(S') близка к линейной. Для этих областей были получены аналитические аппроксимации:

fo.5-.re" o<s'<s'0, (16)

[¿" S'a<S'< 0.5.

Здесь F-известная функция параметров слоев,На рис.8 представлено сравнение результатов точного численного расчета и полученной аппроксимации. Зависим ость скважности S полосовой структуры в визуализирующем слое от скважности S' полос в регистрирующем слое

* ««

Рис 8

Сплошной линией погеваиырезулышычисленного раягад пункшрнойраоститш-ныеаналктичеэ« по приближенным формулам

Проведенные эксперим ентальные исследования на образцах пленок Ос1 С о—В! -содержащий гранат, из г отовле нны х в П роблем ной лаборатории ф из и-ки м агнитных явлений Иркутского государственного педагогического институ-

та, подтвердили возможность использования данных пленок для регистрации голографической информации.

Была осуществлена запись на данные гшенки ингерферограмм с различны ми периодам и и величинам и скважности. Повышение намагниченности регистрирующего слоя приводило к возрастанию взаимодействия слоев иповы-шению пространственного разрешения записиповизуализирующему слою.Качественно была подтверждена зависимость скважностиполос в обоих слоях, основные закономерности которой установлены теоретически.

Особенности восстановления голограф ическойинформации, записанной на двухслойных магнитных пленках, связаны с тем, что в процессе регистрации голограммы имеет место двухступенчатое нелинейное преобразование информации:

двоичное квантование аналогового голограф ического сигнала ^регистрирующем слое по фиксированному пороговому уровню засветки!^определяем ом у чувствительностью записи;

нелинейная передача скважностизаписанкых интерф еренционных полос из регистрирующего в визуализирующий слой.

Описание процесса восстановления голограф ической информации проводилось с пом ощью передаточной ф ункции /7 , которую в дальнейшем для простоты будем считать векторной. Передаточная функция связывает комплексные ам плитуды восстанавливающего (опорного)иоивосстановленного и волновых фронтов после взаимодействия света с магнитооптической средой

Но-некоторая постоянная, Ф =иМ2.-угол фарадеевского вращения плоскости поляриз ации из луче ния, ёх и ^ - единичны е в е кторы вплоскостиголограммы, коллинеарны й и перпендикулярный плоскости поляриз ации восстанавливаю-

и = ни0.

Н = Н0 {ё, сое Ф + ёу бш ф)

(17)

(18)

щего пу чка, и - постоянная В ерде и Mz-нормальная компонента намагниченности слоя.

Передаточная функция регистрирующего слоя находится из очевидного условия

\М' ПОЛ

Mz={ , (19)

l-Ms />/0 где М8-намагниченность насыщения,

И = Н0е\ sm(uMs )sgn(A/z ) - (20)

Функция s gn(x) равна 1 при х > 0 и -1 при х < 0.

Голограф ическийсигнал Iв случае стандартной схемы с одним опорным пучком представлен в виде

/ = |Л|1+И3+2|йИсо5Д(г> (21)

где А = \Л\е"' и r = \R\e'v - ком плексные ам плиту ды предметного и опорного пучков и Дср=\)/-<р.

Расклады вая полученную передаточную функцию (20)по стандартной процедуре Якоби-Ангерра в ряд посов(кД ср), что соответствует разным дифракционным порядкам привосстановленииголограммы,получим компоненту Я,,ответственную за восстановление изображения в первом дифракционном порядке,

Я, =Я,(0)8т(лз>-'д% (22)

Я,(0) s\a{uMs)- (23)

я

Аналогично может быть получена передаточная функция визуализирующего слоя. С учетом установленной зависим ости (16 )между скважностями полос получаем

Я, = Я,(п)е"г"

1-

5'<5;,

(24)

В случае малой скважности визуализирующий слойпозволяет квазилинейно передать ам плитуду предм етного пучка, хотя регистрирующий слойнесодержитлинейнойкомпоненты.В случае оба магнитных слоя нелинейно передают ам плитуду предметного пучка. Для любых режимов записи передаточная функция визуализирующего слоя аддитивно включает в себя фазовоинформационную компонентуА'/\А\ , которая может быть использована для согласованно-избирательной фильтрации изображений. В случае Б'передаточная функция визуализирующего слоя включает в себя инверсную компоненту 1/А, которая может быть использована для оптим альной ф ильтрации изображений в голограф ических корреляторах.

Рассмотрение показывает, что при использовании метода записи голограмм с двухпучковым опорным излучением реализуетсяпрактическилиней-ная регистрация и восстановление изображения.

С учетом разработанных рекомендаций была осуществленазапись голограмм Фурье иФренеля на двухслойные магнитные пленки. Режим записиго-лограмм подбирался таким, чтобы реализовывался случай малых величин скважности Б', что соответствует наличию линейной ком поненты в восстановленном изображении. На рис. 9 представлены восстановленные изображения голограм м Фурье и Френеля, записанных на двухслойны е пленки вс! С о -В 1 -содержащий гранат.

В пятой главе приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований возм ожности прим енения тонкопленочных магнитоогггиче-ских элем ентов в голограф ических систе м ах корреляционного анализ а. С равни-

тельный анализ показ ы вает, что при использовании м агнитоогггических элементов в качестве управляем ого транспаранта и голограф ического согласованного фильтра реализуется наибольшее быстродействие системы,ограниченное практически скоростью ввода оптической инф ормациив управляем ыйтранспа-рант.

Фотограф ия восстановленного голограф ического из ображения полученного для голограмм Фурье (1)и Френеля (2) на двухслойных пластинах

** *«

„»»■ •

* *

' * " *

Схем а голограф ического коррелятора с м агнитооптическим электроуправляе-

мым транспарантом

■í' -í

ы-ш

х

i'.

Рис Ю

1-лэаер типа ЛГ-5§ 2 - сяего дели тел шая призма, 3-манитооптичеоий зиегароупрв-Л5смый тр» ai ар ал; 4-пол^нзагоры, 5-линза прямого преобразования íttypie, 6-ICO процшшое зрюло, 7-точечная диафряма, 8-шло графический соглаюванный фильтр, 9 —линзаобрашош преобраювашяСурю, 10-плосюсп>анализ^ a-нулевой порядок б— юррслшионный сита.

В работе было показано, что при использовании стандартной схемы голограф ического коррелятора с м агнитооптическим управляем ым транспарантом, представленной на рис.10, дискрим инационно-обнаружительная способность коррелятора невысока.Оптическая информация квантовалась по уровню 0,5 и отображалась в управляем ом транспаранте в виде резко контрастного образа, причем коэффициент пропускания ячейки транспаранта был равен 1 при превышении оптического сигнала уровня 0,5 и О-в противном случае. Электро-управляемыйтранспарант бы л выполнен на основе Bi-содержащего граната с ячеистой структурой, полученной методом размерноготравления имплантированных пленок граната во В НИИ м атериалов электроннойтехники. Врем я переключения ячейки составляло 3 мкс.

На рис.11 показан сигнал автокорреляции, полученный в плоскости анализа. В идно, что отсутствие ф азовой ком поненгы во входном сигнале и сильная корреляция м ежду ячейкам и приводит к существенному ухудшению обнаружи-тельных характеристик коррелятора с м агнитоогтгическим электроуправляем ым транспарантом. Поскольку введение дополнительной случайной фазы с помощью рандом из атора ф азы (м атовой пластины)нарушает сдвиговую инвариантность коррелятора, нам и был предлож ен и реализ ован м етод ослабления степени корреляции между соседним иучасткам и коррелятора путем кодирования входнойоптическойинформациивуправляемом транспаранте.Наиболее приемлем ым является вы бор кодирующей группы из 2 х 2 ячеек, обеспечивающий передачу 16 градаций яркости входного сигнала.

Ам плиту дное пропускание транспаранта м ожет быть представлено в виде

где t(x,y)-функция амплитудного пропускания одной ячейки транспаранта,с1-период матрицы ячеек и Ь^ - коэффициент, равный 1 при включенной и 0 при выключенной(п,ш)ойячейке. Можно показать,что автокорреляционны йсиг-нал в плоскости (£,т|) анализа будет равен

р ч *

В ид сигнала автокорреляции, полученного с использованием магнитооптического электроуправляем ого транспаранта без рандомизации фазы

Здесь у^.тО - автокорреляционная функция ячейки.

Из выражения (26)следует, что значение автокорреляционнойфункции в точке £=с1р и т|=сЦ определяется суммой

, (27)

п т

которая при одной и той же входной оптической информации будет изменяться в зависим ости от способа кодирования градацийяркости. Основным требованием является необходимость получения функциис резким максимумом для улучшения обнаружительных характеристик систем ы корреляционного анализа, т.е.

1(0,0)»1(р,чХ (28)

где р или q отличны от нуля.

Построение оптим ального кода, обеспечивающего максимальную обна-ружительную способность коррелятора с м агнитооптическим электроуправ-ляем ым транспарантом .требует априорного знания не только вероятности появления уровней градаций, но и статистики их парных и более высокого порядка корреляций, что я вляется весьма сложной з адачей из -з а необходим ости перебора большого числа сочетаний. В силу этого процесс оптим ального кодирования моделировался на ЭВМ с использованием методики простейшего кодирования, т.е. с учетом вероятности появления одиночных градационных уровней. Приэтом на основе статистики изображения первого порядка градациям с большей вероятностью появления приписывались кодовые слова с большим числом нулей. Эта процедура была реализована для нескольких тестовых функций изображения, причем оптимальный код, полученный для однойиз функций, был использован для кодирования всех остальных функций. Для сравнения тестовые функции кодировались по обычному двоичному коду ипо коду с переносом нуля в середину диапазона квантования.

Анализ полученных результатов поз волил сделать следующие выводы:

оптимальное кодирование, даже в случае простейшего кода, обеспечивает наилучшее поведение автокорреляционной функции с точкизренияобнаружи-тельных характеристик коррелятора;

возм ожно построение кваз иоптим ального кода для всего набора фу нкций илидля некоторого подмножества функций из этого набора, т.е. для некоторого класса изображений.

Таким образом проведенное рассмотрение показ ало, что по сравнению с двухуровневым квантованием входного с иг нала по градациям яркости кодирование по большему числу уровней приводит к резкому повы шении обнаружи-тельных характеристик коррелятора даже в случае простейших кодов. Технически это м ожет быть достигнуто с пом ощью кодирующегоу стройства, представ-ляющеговходнуюинформациювмагнитооптическом управляемом транспаранте всоответствиисвыбранным кодом,квазиоптимальным длязаданного набора анализируемых изображений. Подобная процедура приводит к потере инвариантности коррелятора по отношению к вариации яркости анализируемых изображений, в силу чего в системе корреляционного анализ а с использованием магнитооптическихЭУТдолжнабыть предусмотрена нормировка входного сигнала по интенсивности.

Экспериментальная проверка полученных теоретических результатов проводилась для простоты для одномерного случая с использованием стандартной корреляционной схем ы. В качестве управляем ого транспаранта использовался модулятор типа УМ 0-1 на основе ортоферрита иттрия. В качестве исследуем ой функции была выбрана функция ^х)=со8 2х,где х изменяется в пределах от 0 до 2л. Исследования показали, что при двоичном коде из-за высокой периодичности в расположении светлых ячеек функция автокорреляции оказывается весьмаразмытойиобнаружительная способность коррелятора низка.Прямое кодирование, осуществляемое по четырем уровням сигнала, снижает степень периодичности картины изображения в УТи повышает интен-

сивность центрального максимум а функции автокорреляции. Для функции, представленной в оптим альном коде, центральный максим ум превышает соседние максимумы сильнее, чем в случае двоичного и прямого кодов.

Была исследована помехоустойчивость работы голограф ическогокоррелятора с магнитооптическим ЭУТ.Помехимоделировались путем выключения одной, двух итрех ячеек, что не приводило к существе иному изменению центрального м аксимума,тогда как побочные м аксимум ы изм енялись зам етно. Бы ла также эксперим ентально подтверждена инвариантность коррелятора относительно сдвига изображения. Смещение изображения на одну ячейку приводило к сдвигу корреляционного сигнала без з ам етного изм енения его ф орм ы.

Рассм отрение показало, что использование в качестве голографического фильтратонкихмагнитныхпленок, связанное с появлением существенной нелинейности функции пере дачи фильтра, не приводит к ухудшению дискрими-национно-обнаружительной способности коррелятора.

ОСНОВНЫЕВЫВОДЫ

На основании проведенных исследованийв работе развито в области оптики новое научное направление " М агнитооптические м етоды в голограф ии", решающее совокупность важных задач, связанных с развитием прикладного магнетизм а, разработкойбыстродействующих голограф ических систем корреляционного анализа и контроля качества м агнитных м атериалов.

I На основе обобщенного правила сумм тензора размагничивающих коэффициентов, полученного в работе, для предложенной в работе "кластерной" м одели аниз отропии проведен аналитический расчет константы одноосной анизотропии, что позволилосвязать м агнитные парам етры структур с их структурны миф акторам и и оптим из ировать технологию из готовления тонкопленочны х регистраторов.

На основании исследования температурного гистерезиса в ам орф ных магнитных пленках состава вс1 Со и вс! Ре вблизи температуры магнитной

ком пенсации выявлено влияние поверхностного слоя на характеристики пленок, приводящее к смещению петли тем пературного гистерезиса в сторону низких тем ператур при больших внешних м агнитных полях. Впервые установлено влияние скорости нагрева на динам ику теплового перем агничивания и наличие инверсных температурных петель гистерезиса в пленках Сс1 во, связанное с раз личной тепловой ре лаксациейподрешеток Ос! и С о. Проведена оценка вре-менитепловой релаксации подрешеток. В ыявленотримеханизм а перем агничивания: на температурном спаде коэрцитивности, в точке изотропности и в точке Кюри. Наибольшей чувствительностью (10-3Дж/см2)обладает первый механизм , что на порядок превышает чувствительность терм омагнитной записи ин-ф орм ации на пленки М пВ ¡. В отличие от пле нок М пВ 1 пленки состава в«! Сои Сс1Ре обладают большим динамическим диапазоном (16,3), что обусловливает перспективность их прим енения для терм ом агнитной записи голограф ической инф орм ации.

Осуществлена экспериментальная проверка записи ингерф ерограм м с периодом 500 лин/мм иголограмм ФурьенапленкиСёСо.В силу невысокойди-фракционнойэффективности пленок (3-1 Отбыла разработана эффективная двухслойная м агнитная структура "аморфныймагнетик-Вьсодержащий гранат" , предназ наченная для использования в быстродействующих голограф иче-ских систем ах в качестве элем ента голограф ической памяти.

Е Из условия минимума свободной энергии магнитостатически связанны х м агнитных слоев для случая записи интерференционных полос определены условия передачизаписанногоизображения полос в визуализирующийслойи определено влияние параметров слоев на качество передачи записанной информации. Получено аналитическое приближенное решение, выражающее связь скважностейй и 8'записанных полос в регистрирующем и визуализирующем слоях. Показано,чтопрималом значении намагниченности регистрирующего слоя М (отношение намагниченностей слоев а = М /М больше

0,11)м агнитная структура визуализирующего слоя перестает отслеживать изменение скважности полос в регистрирующем слое. При а <0,11 зависимость 8(8')имеет линейныйучастокв области з начений ^<8'<0,5 и обратную зависим ость при0 <3'<5^. Экспериментальные исследования записиинтерферо-грамм на двухслойные магнитные структурыОс1Со-В1-содержащийгранат подтвердили результаты теоретических исследований.

При стандартной м етодике с одним опорным пучком реализуются два режимазаписиголограмм на двухслойные структурыВ случае ^<8'<0,5 передаточная функция обоих слоев не содержит линейной компоненты сигнала, в силу чего оказывается невозможным восстановление голограф ического изображения без искажений. Данныйрежим оказывается непригодным при использовании данных структур в быстродействующих систем ах голограф иче-скойинтерферометрии.В областималыхзначенийскважности0<3'<5^ визуализирующий слой позволяет квазилинейно передать ам плитуду предм етного луча. При использовании предложенного в работе м етода записи голограм м с двухпучковым опорным излучением реализуется практически линейная регистрация и восстановление голограмм.

Впервые осуществлена запись голограмм Френеля и Фурье на двухслойные магнитные пленкис использованием выявленных режимов записи.

Показано,что при стандартном методе записис одним опорным пучком для обоих режим ов записи двухслойные магнитные пленки м огут быть исполь-з ованы в качестве голограф ического согласованного ф штьтра в быстродействующих системах корреляционного анализа.

ШВпервые осуществлена прямая экспериментальная проверка работоспособности голограф ического коррелятора с использованием м агниггоогггиче-ского управляем ого транспаранта. Выявлено, что дискретный характер отображения входного оптического изображения в магнитооптических транспарантах

приводит к существенном у ухудшению дискрим инационнообнаружительной способности голограф ического коррелятора.

Предложен итеоретически обоснован метод повышения дискрим инаци-он-но-обнаружительной способности голограф ического коррелятора с м агни-тооптическим управляемым транспарантом путем кодирования входногооггш-ческого изображения по уровню сигнала. Показана возможность построения кваз иоптим ального кода для некоторых классов образов, что было подтверждено экспериментально.

Э ксперим ентально подтверждена пом ехоу стойчивость голограф ического коррелятора на основе м агнигооптических управляем ых транспарантов при 1с-кажении входной инф орм ации и инвариантность относительно сдвига изображения.

Теоретически показ ано, что использ ование м агнигооптических элем ентов в качестве голограф ических согласованных фильтров не ухудшает дискрим и-национно-обнаружителъную способность коррелятора.

IV.В первы е предложен и реализ ован голограф ический м етод визу ализа-ции дом енной структуры м агнитных м атериалов. Получена голограм м а дом ен-ной структуры железо-иттриевого граната и В1 - содержащего граната,

В первы е, на основе м етода голограф ического вычитания, предложени реализован способ повышения чувствительности голограф ического м етода визуализации дом енной структуры, позволяющий визуализировать доменную структуру м агнитных м атериалов с м алой величиной м агнитоопт ического эф -фекта.

Предложен и реализован м етод контроля качества магнитных м атериалов, основанный на выявлении магнитных дефектов в образцах путем определения неоднородности стартового значения поля перемагничивания по поверхности образца, реализуемого методом голограф ического вычитания.

Предложен интегральны й м етод контроля неоднородности м агнитных свойств образца по его поверхности, основанный на определении величины корреляционного сигнала при сравнении исходного и перем агниченного состояний образца.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Регистрация оптической информации на тонкие магнитные пленки/Б.М. Абакум ов,И.А. Паньшин,ЕА. Подпалый,Б.М. Степанов, В .А. Фабриков. -М.: Атом из дат, 1976.

2. Процессы перемагничивания в аморфных пленках гадолиний-кобальт вблизитемпературы магнитной компенсации/А.Е Гафнер, СЛ.Жерихов, ЕА. Подпалы й, Г.И. Русов, В .Т. Сухом лин, Г.Ф. Торба.-Д еп. в ВИНИТИ 1 июля 1983 г., № 4121-83 деп.

3. Перемагничивание локальных участков rmeHOKGd-Соподдействием импульсного лазерного излучения/А.Е Гаф нер, И. А. Паньшин, ЕА. Подпа-лый, Г.И. Русов, В.Т. Сухом лин, С.О.Шилядов//Тезисы докладов YHIBce-союзной школы -сем инара" Новые м атериалы для м икроэлектроники". «Донецк, 1982. - С. 356 -357.

4. Исследование характеристик терм ом агнитнойзаписи на пленках состава 3 f -4 d металлов/ А.Е. Гафнер, Т.С. Кули-Заде, Е.А.Подпалый, Г.И. Русов, В .Т. Сухом лин, С .О. Шилядов//Журнал научной и прикладной ф отограф ии и кинематографии, 1983, вып. 3. - С. 204 -208.

5. ПаньшинИ.А., Подпалы йЕА., Станкевич Т.Ф. Режимы записи голограф и-ческой инф орм ациина м арганец-висмутовые пленки//В кн.: «Оптическая и магнитооптическая обработка информации». - М,:Наука, 1975.-С. 131 -133.

6. Запись голограмм нааморфные пленки/В.Ф.Бочкарев, А.ЕГафнер.И.А. Паньшин,Е.А.Подпалый,Т.Ф. Станкевич,С.О.Шилядов//В кн.:«Физика магнитных пленок». - Саранск, 1979. - С. 132 - 134.

7. П одпалы й ЕА., С м елов В .С., Шилядов С .О. О ценка качества з аписи интер-ферограмм на двухслойные магнитооптические структуры//Тезисы докладов УШВсесоюз ной школы-сем инара "Новые магнитные материалы для м икроэлектроники". - Донецк, 1982. - 262 с.

8. А,с. 676087 (СССР). Способ записи полутоновых изображений на резко контрастные регистрирующие среды / Давыдов А.МПаньшинИ.А.,Под-палый Е.А., Станкевич Т.Ф., Шилядов С.О.

9. Особенностизаписиголограмм HaMnBi среды/А.М.Давыдов,И.А.Паньшин, ЕА. Подпалый, Т.Ф. Станкевич, С .О. Шилядов//Журнал научной и прикладной фотографии и кинем атограф ии, 1980, вып. 3 - С. 176 -179.

10. Магнитооптический транспарант всхеме голограф ического коррелятора/ А.М.Балбашов,А.Г.Катыс,КА.Подпалый, А.Я.Червоненкис,С.О.Шиля-дов//Письма в ЖТФ, 1980,6, вып. 9. -С. 530 -533.

11. Метод подавления шум овойсоставляющейголограмм Фурье, записанных на дискретные среды/А.М. Давыдов, И.А. Паньшин, ЕА. Подпалый, Т.Ф. Станкевич//Тез исы докладов IX В сесоюз ной конф ерениии "Соврем енное состояние иперспективы высокое коростной фотографии и кинематографии и м етрологии быстропротекающих процессов". - М., 1975. - .85 с.

12. Особенности з аписи голограф ической инф орм ации на дискретные среды/ А.М. Давыдов,И.А.Паньшин, ЕА.Подпалый,Т.Ф. Станкевич.-Там же.-С. 85.

13. Пань шин И .А., Подпалы й ЕА., Цибуль кин JI .М. Бы стродейству ющая систем а корре ля ционног о анализ а// Те з ис ы докладов П В с есоюз ной конф ерен-циипо фотометриииее метрологическому обеспечению.-М., 1976.-С. 122.

14. Паньшин И.А., ПодпалыЙЕА., Станкевич Т.Ф. Магнитная голография. -Там же. - С. 364.

15. Влияниенелинейностиголографическогосогласованногофильтранапара-м етры коррелятора/ А.М. Давыдов, И .А. Паньшин, ЕА. Подпалый, Т.Ф. Станкевич. - Там же. - С. 379.

16. Давыдов A.M., ПодпалыйЕА. Влияние нелинейности на качество восстановленной голограф ической инф орм ации//Труды МИИТа «Физические ме-

тоды исследования материалов иконструкций, используемых на железнодорожном транспорте». Вып. 552. - М., 1977. - С. 24 -29.

17. Подпалы йЕА., Хром ов A.B. Методы расчетатемпературногополя в тонких магнитных пленках при записи на них оптического изображения//В кн.: «Применение тонких пленок для регистрацииэлектромагнитного излучения в широком диапазоне спектра». -М.: Атом из дат, 1978.-С. 17-19.

18. Те рм ом а гнитна я з апис ь на пле нках G dC о/ А .Е Гаф нер, И .А. П аньшин, Е А. Подпалы й, Г.И. Русов, В .Т. Сухом лин, С .О. Шилядов//Тезисы докладов XIV Всероссийского семинара по физике магнитных явлений.-Иркутск, 1980.

19. Запись голограмм на магнитооптические двухслойные структуры/А.М.Давыдов, И.А. Паньшин, ЕА. Подпалый, Б.П. Нам, Т.Ф. Станкевич, В .П. Клин//Тезисы докладов ГУ Всесоюзной школы-семинара по доменным и магнитооптическим запоминающим устройствам.-Тбилиси, 1981.-С. 128.

20. Исследование микроструктуры голограмм, записанных на двухслойные м агнитооптические среды/А.М. Давыдов, И.А, Паньшин,ЕА. Подпалый, B.C. Смелов, Т.Ф. Станкевич, С.О. Шилядов, -Там же. -С. 129.

21. Исследование доменной структуры географ ическимиметодами/Л.В.Никитин, И.А. Паньшин,ЕА. Подпалый, A.C. Щербаков//Тезисы докладов X В сесоюзной конф еренции "В ысокоскоростная ф отограф ия и м етрология быстропротекающих процессов".-М ., 1981.-С. 113.

22. Термомагнитная запись оптической информации на пленки сплавов 3d-4f металлов/ А.Е Гаф нер, Е А. Подпалый, Г.И. Русов, В .Т. Сухом лин, С.О. Шилядов//В кн.:«Физика магнитных материалов».-Иркутск, 1981.-С. 78 -88.

23. Запись голограмм Фурье на двухслойные магнитные структуры/А.М.Давыдов, И. А. Паньшин, Е А. Подпалый, В.С. Смелов, Т.Ф. Станкевич//Тези-

сы докладов VIII Всесоюзной школы-семинара "Новые магнитооптические материалы для микроэлектроники". - Донецк, 1982. - С. 260 -261.

24. Термомагнитная запись на двухслойных пленках С<1Со-В1 -содержащий гранат/ А.Е Гафнер, ЕА. Подпалый, Г.И. Русов, В .Т. Сухом лин, С .О. Ши-лядов// Изв. вузов. Сер. физич., 1984, №36. - С. 110-111.

25. Исследование магнитных материалов магнитооптическим голограф ическим методом/ Т.О. Кули-Заде, Р.М. Лагидзе,И.А. Паньшин,ЕА.Подпалый, В.С.Смелов, А.С.Щербаков//Труды ГОИ «Новые поляризационные методы и приборы для исследования напряженно-деформ ированного состояния и анализа состава и молекулярной структуры вещества».-Л., 1984.-С. 55 -58.

26. Запись голограмм на двухслойные структуры нааморфныхпленках/А.Е Гаф нер, И .А. Паньшин, ЕА. Подпалы й, В .С. См елов, Т.Ф. Станкевич, С .О. Шилядов//Тезисы докладов Ш Всероссийского совещания педвузов пофи-зике магнитных материалов.-Иркутск, 1984.-С. 13.

27. Исследование процессов перемагничивания голограф ическим методом/ И.А. Паньшин, ЕА. Подпалый, В .С. См елов, А.С. Щербаков //Тезисы докладов У Всесоюзной конференции "Фотом етрия и ее метрологическое обеспечение".-М., 1984.-С. 349.

28. П одпалы й Е А., С м е лов В .С., С танкев ич Т.Ф. Оценка качеств а з апис и г оло-грамм на двухслойные магнитооптические структуры.-Там же.-С.361

29. Голог раф иче с кие схе м ы для виз у ализ ации дом енной стру кту ры / Л .В. Н ики-тин, И. А. Паньшин, ЕА. П о дпалый, А. С. Щербаков //Тезисы докладов 1У Всесоюзнойконф еренциипо фотом етриииее м етрологическому обеспечению. -М., 1982.-С. 114.

30. А.Е Гаф нер, ЕА. Подпалы й, В .С. С м елов, В .Т. Су хом лин. Инверсия тем -пературного гистерезиса угла ф арадеевского вращения в ам орф ных пленках гадолиний-кобальт. -Деп. в ВИНИТИ 17 июля 1985 г.,№ 5182-85 деп.

31. Методы повышения чувствителыюстив голографическоймагнитоогггике с использованием оптического вычитания/И.А .Панъшин, ЕА. Подпалый, В .С. С м елов, А .С. Щербаков//Тезисы докладов ХП В сесоюз ной конференции " В ысокоскоростная ф отограф ия, ф отоника и м етрология быстропроте-кающих процессов". -М., 1985. - С. 80.

32. Система измерения пространственного энергетического распределения на основе аморфных магнитных пленок./В.И. Гладырь,В ,Б. Малкин,И.А. Паньшин, ЕА. Подпалый -Там же.-С. 197.

33. Подпалый ЕА., См елов В.С. О природе перпендикулярной анизотропии в тонких магнитных пленках состава Gd-C о, Gd-Fe ,Tb-Fc//Физика металлов и металловедение, 1985, 50, вып.5. - С. 1155 - 1170.

34. А.с. 588830 (СССР). Паньшин И.А., ПодпалыйЕА-.Цибулькин Л. М. Оптико-электронный коррелятор.

35. Гаф не р А -Е, Подпалы й В. А., С м елов В .С .Влияние поверхностного слоя на процессы перемагничиваиия в пленках GdCoвблизитeмпepaтypы магнитной ком пенсации//С б. науч. тр. Иркутского госпединстигута «Физика м агнитных материалов». -Иркутск, 1984.- С. 122 - 125.

36. Давыдов A.M., Паньшин И.А., Подпалый ЕА. Расчет динамики полей рассеяния призаписимагнитооптическихинтерферограмм//Тезисы докладов IX В с есоюз ной школы -сем инара «Новые м аг нитны е м атериалы для м икро-электроники» - Саранск,1984, - С. 124 - 125.

37. Двухслойные структуры на аморфных пленках для голограф ической зашей/А.Е Гаф нер, И. А. Паньшин, ЕА. Подпалый, В.С. См елов, Т.Ф.Станкевич, В .Т. Сухом лин, С .О. Шилядов - Там же. - С. 127.

38. GainerА.Е., Podpaly ЕА., Rusow G.I., Suchomlin V.T., Shiljzdow S.O. A registration ofoptical information in Gd-Co and Gd-Fe films.-Abstracts the 10<Ип-temational Colloquium on magnetic films andsurfeccs. Yokogama, 1982,13a3.

39. Голограф ический метод наблюдения доменной структуры/И.А. Паньшин, ЕА. Подпалый, В .С. См елов, А.С. Щербаков //Сб.тр. ВНИИОФИ «Голо-графические методы иаппаратура, прим еняем ые в ф изических исследова-ниях.-М., 1987.-С.93-101.

40. Взаимодействие слоев в двухслойной магнитной пленке притермомагниг-ной голограф ической з апис и/А.Е Гаф нер, А.М. Давыдов, А .М. Подпалый, В .С. С м елов, Т.Ф. Станкевич, В .Т. Сухом лин, С .О. Шилядов //Журнал технической ф из ики, 1988, 58, вып. 4. -С. 714 -717.

41. Релаксационные эффекты в аморфных пленках гадолиний-кобальт/А.Е Гаф нер, ЕА. Подпалый, В .Т. Сухом лин, В .С. См елов //Физика м еталлов и металловедение, 1987, 64, №3. -С. 492 -497.

42. А.с. 819789 (СССР). Никитин Л .В., Паньшин И.А., Подпалы йЕ А. Способ визуализации поляризационных объектов.

43. М агнитооптическая голограф ия/И.А. Паньшин, ЕА. Подпалый, В .С. С м е-лов, А.С .Щербаков//Тезисы докладов V В сесоюзной конф еренции по голографии, т. 2.-Рига, 1985.-С. 394 -395.

44. Голографические методы исследования свойств магнитныхпленок/И.А. Паньшин, ЕА. Подпалый, В .С. См елов, А.С. Щербаков //Тезисы докладов ХВсесоюзнойшколы-семинара«Новыемагнт-ныематериалы микроэлектроники». - Рига, 1986, 4.1. - С. 111.

45. Голографическая деф ектоскопия ф ерром агнигных материалов/В .В. Нозд-рин, ЕА. Подпалый, А.С. Щербаков, Т.Ф. Станкевич //Тезисы докладов V Всероссийского совещания вузов по физике магнитных материалов.-Астрахань, 1989. -С. 65 -66.

46. Мелкодисперсные гранатовые пленки в устройствах оперативной памяти/ Н .А. К оз ырева, ЕА. Подпалы й, В .В. С лепцов, С .О. Шилядов// Тез исы докладов Всероссийского совещания по магнитным пленкам.-Астрахань, 1993.-С.45.

47. Гранатовые пленки для регистрацииоптическойинформации/А.М .Давыдов , Н.А. Козырева,В .В. Ноздрин,ЕА. Подпалый//Сб.тр.МИИТа"Физи-ческие вопросы эксплуатационнойнадежностиж.д. транс торта".-Вып. 880. -М„ 1993. -С. 5 -9.

48. Подпалы й ЕА., Шилядов С .О., К отова Т.В. Феррит-г ранатовы е пленки для инф орм ационно-изм ерительных систем//Тезисы докладов XV В сероссий-ской школы-семинара "Новые магнит ные материалы микроэлектроники".-М„ 1996. -С. 220 -221.

49. А .А. Д воркина-Сам арская, А.Е Гаф нер, Т.В. Дворникова, Е А. Подпалы й, С .О. Шилядов/М агнигны е характеристикиэлем енгов пам яти голограф иче-ских систем на основе аморфных пленок//Автоматизация и современные технологии, 1999, №4.-С. 11 -14.

ПОДПАЛЫЙ ЕВГЕНИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ГОЛОГРАФИИ

Подписано кпечши - О/, 02.02.

Фэрмагбумага 60с»У16 ОбъемЗ,Оп.л. 3<*аз-<?/2. Тираж 100зга

ТипографияМИИГа, Москву ул. Образцову 15

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОСТРОЕНИЕ ГОЛОГРАШЧЕСКИХ СХЕМ НАБЛВДЕНИЯ

И КОНТРОЛЯ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ.

1.1. Магнитооптические методы контроля доменной структуры.

1.2. Математическая модель голограмм поляризационного состояния объектов

1.3. Голографические схемы наблюдения и контроля

1.4. Повышение чувствительности голографического метода наблюдения с использованием когерентного оптического вычитания

2. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕМТОВ

МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2Л. Методика контроля качества магнитных элементов и материалов

2.2. Интегральный контроль неоднородности магнитных

1 свойств материалов корреляционными методами

2.3. Эффективность подавления штических шумов методом голографического вычитания

3. МАГНИТНЫЕ И МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГИСТРИРУЩИХ СРЕД НА ОСНОВЕ АМОРФНЫХ МАГНЕТИКОВ . 55 3.1. Природа перпендикулярной анизотропии в тонких магнитных пленках состава редкоземельный металл - переходной металл

3.2. Температурный гистерезис в тонких аморфных пленках.

3.2.1. Зависимость угла фарадеевского вращения от поля вблизи температуры магнитной компенсации.

3.2.2. Температурный магнитный гистерезис угла фарадеевского вращения.

3.2.3. Модель перемагничивания пленок при переходе через температуру магнитной компенсации.

3.3. Инверсные петли гистерезиса и релаксационные процессы при тепловом перемагничивании аморфных пленок

3.4. Механизмы записи оптической информации на тонкие аморфные пленки

4. РЕГИСТРАЦИЯ ГОЛОГРАШЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА АМОРФНЫХ

МАГНИТНЫХ ПЛЕНКАХ.

4.1. Характеристики регистрирующего слоя на основе редкоземельный металл - переходной металл при записи голограмм

4.2. Перемагничивание двухслойных пленок "аморфный магнетик -Ы - содержащий гранат" при тепловом воздействии

4.2.1. Механизмы теплового перемагничивания двухслойных пленок

4.2.2. Формирование полосовой доменной структуры в двухслойных пленках

4.2.3. Приближенный аналитический расчет полосовой структуры.

4.3. Запись голограмм на двухслойные магнитные пленки

4.4. Восстановление голографической информации, записанной на двухслойных магнитных пленках

4.4.1. Передаточная функция регистрирующего слоя.

4.4.2. Передаточная функция визуализирующего слоя

4.4.3. Влияние режимов и голографических схем записи на передаточную функцию двухслойной магнитной пленки

5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНИТООПТИЧЕСКИХ СРВД В ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ

СИСТЕМАХ КОРРЕЛЯЦИОННОГО АНАЛИЗА.

5.1. Электроуправляемые транспаранты на основе магнитооптических материалов

5.2. Представление входной информации в магнитооптических корреляторах с использованием электроуцравляемых транспарантов

5.3. Результаты экспериментального исследования эффективности оптимальных методов представления входной информации

5.4. Дискриминационно-обнаружительная способность коррелятора с голографическим фильтром на двухслойных магнитооптических средах

Развитие методов оптической голографии и когерентной оптики для решения технических задач, связанных с разработкой быстродействующих систем корреляционного анализа и голографичес-кой интерферометрии, а также экспрессных методов контроля качества магнитных материалов, является в настоящее время одним из важных направлений в оптике. Данные задачи не могут быть решены на базе известных методов оптической голографии, основанных на использовании фотоэмульсионных сред. Особый интерес представляет также использование магнитооптических методов в гологра-^ фии, позволяющих осуществить магнитооптическую визуализацию доменной структуры магнитных материалов с малой величиной магнитооптического эффекта, с целью исследования процессов перемаг-ничивания и контроля качества магнитных материалов, применяемых в промышленности.

Реализация быстродействующих голографических систе:« связана не только с разработкой новой элементной базы, но и с разработкой новых методов голографической записи информации. В ряде 4 работ советских и зарубежных авторов успешно развивались методы термомагнитной регистрации голографической информации. Анализ показывает, что по сравнению с фототермопластическими, фо-тохромными и жидкокристаллическими регистраторами реверсивные термомагнитные регистраторы с магнитооптическим съемом информации являются наиболее перспективным материалом. Они должны удовлетворять комплексу требований, предъявляемых к реверсивной среде для элементов голографической памяти. Этим требованиям не удовлетворяют известные МпБЦ пленки, что заставило обратить внимание на другие магнитные материалы, в частности, аморфные пленки состава редкоземельный металл - переходной металл

РЗМ-Ш). Применение предложенного А.М.Балбашовым и А.Я.Черво-ненкисом метода повышения дифракционной эффективности регистра торов с использованием "проявляющего" магнитомягкого слоя с вы сокой магнитооптической добротностью позволило преодолеть осно вной недостаток термомагнитных регистраторов, их сравнительно невысокую магнитооптическую эффективность и создало предпосылки для разработки новой элементной базы быстродействующих го-лографических систем для использования магнитооптических методов в голографии. Однако вопрос оптимизации характеристик двух слойных регистраторов голографической информации не был детально исследован. Использование в качестве регистрирующего слоя перспективных материалов типа аморфных пленок РЗМ-переходной металл, обладающих высокой энергетической чувствительностью до 10~3 Дж/см*" и динамическим диапазоном свыше 10, требует исследования физического механизма термомагнитной записи голографической информации на двухподрешеточные ферримагнитные слои и исследования магнитной анизотропии в данных слоях, определяющих их предельные характеристики записи. Существенно дискретны механизм записи не позволяет использовать традиционные методы регистрации оптической информации, поскольку при этом не сохра няется линейная компонента сигнала. Общие принципы голографиче ской записи на резкоконтрастные среды по стандартной методике подробно рассматривались Гудменом, Фриземом и Зеленкой, однако рассмотрение ограничивалось лишь оценкой вносимых при этом искажений. Не было рассмотрено также влияние дискретного механиз ма представления входной информации в магнитооптических управ ляемых транспарантах на характеристики голографических систем корреляционного анализа.

Использование голографических методов позволяет также решить проблему магнитооптической визуализации доменной структуры в материалах с малой величиной магнитооптического эффекта, к числу которых относится большинство применяемых в промышленности магнитных материалов. Традиционные магнитооптические методы, основанные на поточечном контроле магнитного состояния образца, весьма трудоемки и не позволяют разработать на их основе промышленный метод контроля качества магнитных материалов.

Цель работы. Основной целью работы является разработка принципов создания новой элементной базы и методов ввода и реги страции голографической информации с использованием магнитооптики для реализации на их основе быстродействующих голографиче-ских систем и методов контроля качества магнитных материалов.

Задачи исследования

1. Исследование механизма термомагнитной записи голографичес кой информации и магнитооптических характеристик аморфных пленок состава РЗМ-перехрдной металл.

2. Исследование характеристик двухслойных магнитооптических регистрирующих сред типа "аморфный хмагнетик - В1 -содержащий гранат", предназначенных для записи голографической информации.

3. Исследование влияния дискретного характера записанной информации в магнитооптических элементах голографической памяти и ввода информации на работоспособность и характеристики гелег-рафических систем корреляционного анализа и голографической интерферометрии.

4. Исследование голографических методов повышения чувствительности магнитооптической визуалиации доменной структуры магнитных материалов и разработка на их основе магнитооптических методов контроля качества промышленных магнитных материалов.

5. Экспериментальная проверка реализуемости быстродействующих голографических систем на основе магнитооптических запоминающих сред.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Наличие перпендикулярной анизотропии в аморфных пленках РЗМ-Ш связано с фазовым разделением с периодом 3 нм.

2. Инверсный температурный гистерезис в этих пленках связан с разной тепловой реализацией двух магнитных фаз.

3. Основные закономерности термомагнитных характеристик пленок РЗМ-Ш определяются влиянием поверхностного слоя с анизотропией типа "легкая плоскость", что позволяет технологически направленно изменять характеристики записи.

4. На основе аморфных пленок реализуются двухслойные регист

-3 2 рирующие среды с чувствительностью 10 Дж/см и динамическим диапазоном 16.

5. Данные среды могут быть использованы в системах гологра-фической интерферометрии при записи голографического рельефа по стандартной схеме с малой скважностью записанной интерференционной картины или с использованием двухпучкового опорного излучения. В этом случае визуализирующий слой линейно передает амплитуду предметного пучка.

6. Для любых режимов записи передаточная функция визуализирующего слоя аддитивно включает в себя фазовоинформационную компоненту, что позволяет использовать данные среды в качестве голографического согласованного фильтра.

7. Кодирование по уровню входной информации в магнитооптических корреляторах повышает их дискриминационно-обнаружительную способность.

8. Использование голографического вычитания позволяет добиться эффективной компенсации оптической шумовой компоненты свыше 99% и дает возможность визуализировать доменную структуру и исследовать процессы перемагничивания магнитных материалов с малым магнитооптическим эффектом.

Научная новизна

На основании проведенных исследований, по нашему мнению, в работе развито в области оптики новое научное направление. "Магнитооптические методы в голографии", значение которого определяется совокупностью важных задач, связанных с развитием прикладного магнетизма, с разработкой систем корреляционного анализа и контроля качества магнитных материалов.

В области прикладного магнетизма исследованы магнитооптические и магнитные характеристики и механизмы теплового пере-магничивания структур на основе редкоземельный металл - переходной металл с целью создания на их основе магнитооптических элементов для быстродействующих голографических систем. Конкретно:

- детально исследован квазистатический и динамический температурный гистерезис, определяющий механизмы термомагнитной записи голографической информации на магнитооптические среды типа редкоземельный металл - переходной металл;

- теоретически рассмотрена перпендикулярная анизотропия е двухподрешеточных магнитных пленках на основе "кластерной" модели с целью выявления возможности оптимизации характеристик записи голографической информации;

- разработаны принципы оптимизации характеристикизаписи -считывания голографической информации для двухслойных термомагнитных регистраторов с "проявляющим" магнитомягким магнитооптическим слоем.

Применительно к разработке быстродействующих голографических систем:

- впервые предложены и реализованы методы уменьшения величины нелинейных искажений при голографической записи информации на магнитооптические среды, обусловленных дискретным механизмом записи;

- впервые разработаны принципы оптимального представления входной информации в системах корреляционного анализа на основе магнитооптических управляемых транспарантов.

Применительно к разработке голографических систем контроля качества магнитных материалов:

- впервые осуществлена запись голограммы доменной структуры магнитных материалов;

- впервые предложен и реализован метод повышения чувствительности магнитооптической визуализации магнитной структуры, основанный на когерентном оптическом вычитании при двухэкспози-ционной голографической записи изображения магнитной структуры объекта.

Практическая значимость работы

Впервые осуществлена экспериментальная проверка работоспособности голографического коррелятора с использованием магнитооптического управляемого транспаранта. Проведено экспериментальное исследование влияния способа представления входной информации на обнаружительную способность голографических систем корреляционного анализа.

Впервые осуществлена экспериментальная проверка работоспособности голографического коррелятора с магнитооптическим голо-графическим согласованным фильтром и реализована схема быстродействующей системы корреляционного анализа.

Разработана методика контроля качества промышленных магнитных материалов на основе магнитооптического голографического метода визуализации магнитной структуры.

Результаты, полученные в диссертационной работе, были внедрены в НПО "Геофизика" при разработке быстродействующих оптических процессоров для систем корреляционного анализа, а также при разработке диееекционного регистратора пространственной структуры лазерных импульсов в Ж диапазоне спектра. Данные результаты были включены 1 1996 году в Комплексну» целеву» программу "Цифровая оптоэлектроника" по Министерству обороны РФ ( Главный конструктор КЦП, профессор Евтихиев H.H. ).

I. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ГОЛОГСМЧЕСКИХ СХЕМ НАБЛЮДЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ МАГНИТООПТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Обеспечение контроля качества магнитных элементов и материалов для устройств магнитной микроэлектроники и спин-волновых устройств для обработки сигналов в СВЧ-электронике диктует необходимость разработки новых методов наблюдения магнитных структур, позволяющих визуально выявлять магнитные дефекты с размерами до I мкм в материалах с малой величиной магнитооптической эффективности. Данная задача может быть решена на основе магнитооптических методов. Однако жесткие требования к времени контроля магнитных изделий при их серийном производстве не позволяют использовать традиционные магнитооптические методы последовательного контроля поверхностного магнитного состояния изделия, обеспечивающие высокую чувствительность при визуализации магнитной структуры. В данной главе описывается магнитооптический метод визуализации доменных структур с использованием голографических принципов. Метод был впервые предложен и реализован в НИЛ голографических методов контроля.

На основании проведенного теоретического рассмотрения показано, что максимум чувствительности голографической схемы наблюдения доменной структуры реализуется при взаимно перпендикулярной ориентации плоскости поляризации предметного и опорного пучков, однако, при этом оптический шум, обусловленный эффектами деполяризации, аддитивно входит в составляющую, восстанавливающую поле изображения. Использование оптического вычитания, реализуемого с помощью двухэкспозиционной записи голограмм с оптической фазовой задержкой при второй экспозиции на А /2, позволяет вьщелять компоненту поля изображения, обусловленную изменением чисто магнитного состояния образца. Рассмотрены голографические схемы, реализующие данный метод и получены голограммы доменной структуры магнитных объектов.

Основные результаты диссертации опубликованы также в работах/96-132 /.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований в работе развито в области оптики новое научное направление "Магнитооптические методы в голографии", решащее совокупность важных задач, связанных с развитием прикладного магнетизма, разработкой быстродействующих голографических систем и контроля качества магнитных материалов.

I. В области прикладного магнетизма исследованы магнитооптические и магнитные характеристики и механизмы теплового пере-магничивания структур на основе редкоземельный металл - переходной металл с целью создания на их основе магнитооптических элементов для быстродействующих голографических систем. Конкретно:

Показано, что сильная перпендикулярная анизотропия в пленках состава редкоземельный металл - переходной металл, определяющая предельное пространственное разрешение тонкопленочных термомагнитных регистраторов оптической информации, может быть объяснена в рамках "кластерной" модели. На основании обобщенного правила сумм тензора размагничивающих коэффициентов, полученного в работе, проведен аналитический расчет константы одноосной анизотропии, результаты которого находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными и позволяют разработать метод контроля характеристик регистраторов и их оптимизацию путем изменения технологии, основанной на определении скважности и геометрических размеров включений переходного металла.

Исследован температурный гистерезис угла фарадеевского вращения в аморфных магнитных пленках состава 6с1Со и (М Ре вблизи температуры магнитной компенсации. Выявлено влияние поверхностного слоя, образующегося в результате селективного окисления Gel , на температурную зависимость коэрцитивной силы ;; пленок, приводящее к смещению центра петли температурного гистерезиса в сторону низких температур с возрастанием внешнего магнитного поля. Наличие обменной связи между поверхностным и основным слоем приводит к тому, что основной слой перемагничи-вается под действием эффективного поля обменной связи при более низких температурах, чем при отсутствии обменной связи. Предложена модель для аналитического расчета температурной зависимости коэрцитивной силы пленки, основанная на концепции эффективного поля обменной связи. Показано, что в области сильных полей а Н = Ю А/м) величина температурного смещения и ширина температурной петли гистерезиса уменьшаются как 1/ц ; Результаты аналитического расчета находятся в хорошем согласии с полученными экспериментальными данными.

Выявлена зависимость температурных петель гистерезиса от скорости нагрева пленки. Впервые выявлена инверсия температурного гистерезиса угла фарадеевского вращения. Получено, что температурная инверсия в пленках GdCo имеет место в полях свыше 8.10 А/м при значениях скорости нагрева (1,5 - 5,5).1С~~ К/с. Максимум ширины инверсной петли составлял 5 К. Отжиг на воздухе приводит к возрастанию критического значения поля, свыше которого наблюдается инверсия.

На основании предположения о различной тепловой релаксации намагниченностей подрешеток гадолиния и кобальта дано объяснение этому эффекту. Оценены времена тепловой релаксации намагниченности подрешеток, составившие I мин. для лодрешетки гадоли-> ния и 30 мин. - для подрешетки кобальта.

Исследование механизмов термомагнитной записи показало, что в пленках редкоземельный металл - переходной металл существует три механизма реверсивной записи оптической информации: на температурном спаде коэрцитивной силы, в точке Кюри и в точке изотропности, в которой величина константы одноосной анизо тропии оказывается равной М& , где Ms - намагниченность насыщения пленки; Показано, что максимальной энергетической чувствительностью обладает запись на температурном спаде' коэрцитивной силы. С уменьшением разности температур плен ки и магнитной компенсации из-за возрастания температурного гра диента коэрцитивной силы чувствительность записи увеличивается до I0"3 Дж/см^ при длительности теплового импульса записи 15 не что на порядок выше чувствительности записи на пленках Hn BL Аналитическая оценка показывает, что чувствительность записи на данные пленки определяется степенью их однородности по коэр-цитивности. Верхняя граница интенсивности импульса записи ограничивается процессами импульсного отжига, приводящими к необратимому смещению температуры магнитной компенсации. В отличие от пленок МпЫ пленки состава Gel Со и Gel Fe обладают большим динамическим диапазоном (16,3).

Осуществлена экспериментальная проверка записи интерферог-рамм с периодом 500 лин/мм и голограмм %рье на пленки Gd. Со В силу невысокой дифракционной эффективности пленок (ЗЛ0~°) была разработана эффективная двухслойная магнитная структура '"'аморфный магнетик - ß>L -содержащий гранат", предназначенная для использования в быстродействующих голографических системах.

П. Подробно исследованы характеристики двухслойных термомагнитных регистраторов голографической информации. Конкретно:

Детально исследован механизм передачи записанного интерференционного рельефа голограмм из регистрирующего в визуализирующий слой двухслойной магнитной пленки. Из условия минимума свободной энергии связанных магнитостатически магнитных слоев для случая записи интерференционных полос определены условия передачи записанного изображения полос в визуализирующий магнито-мягкий слой и определено влияние параметров слоев на качество передачи записанной информации. Показано, что при малых значениях намагниченности регистрирующего слоя М^ (отношение намагниченности слоев = > О» И) оказывается возможной запись интерференционных полос только с периодом, близким к периоду собственной доменной структуры визуализирующего слоя, причем магнитная структура визуализирующего слоя перестает отслеживать изменение скважности полос в регистрирующем слое. При 4 < 0,11 функция передачи скважности носит нелинейный характер, однако имеется линейный участок при ¿/< < 0,5 и обратная линейная зависимость в области 0< б'< . Для данных областей получены апроксимации, хорошо согласующиеся с результатами численного расчета. Экспериментальные исследования записи интерферограмм на двухслойные магнитные структуры сКо - -содержащий гранат подтвердили результаты теоретического рассмотрения.

Впервые осуществлена запись голограмм Френеля и Фурье на двухслойные магнитные пленки.

Теоретически исследовано влияние дискретного характера записи голографической информации на магнитные пленки и нелинейности при передаче записанного интерференционного рельефа в визуализирующий слой на процесс восстановления голограмм для двухслойной магнитной структуры. Показано, что при записи по стандартной методике реализуются два режима записи голограмм на двухслойные магнитные пленки. В случае <,0'< < 0,5 передаточная функция обоих слоев не содержат линейной компоненты компоненты сигнала, в силу чего оказывается невозможным восстановление записанного голографического изображения без искажений. Данный режим оказывается непригодным при использовании таких структур в качестве регистраторов в быстродействующих системах гологра-фической интерферометрии. В области малых значений скважности О < < из-за обратной линейной зависимости скважности полос в обоих слоях $ (.йО визуализирующий слой позволяет квазилинейно передать амплитуду предметного пучка.

Показано также, что при использовании предложенного в работе метода записи голограмм с двухпучковым опорным изучением реализуется практически линейная региатрация и восстановление голограмм.

Рассмотрение танке показало, что при стандартной методе записи голограмм на двухслойные пленки при любых режимах записи передаточная функция визуализирующего слоя аддитивно включает в себя фазово-информационную компоненту, которая может быть использована для согласованно-избирательной фильтрации изображений в голографических корреляторах. В области передаточная функция слоя включает в себя инверсную компоненту сигнала, что позволяет использовать данные пленки для оптимальной ^ фильтрации изображений в оптических корреляторах.

Ш. Показана реализуемость быстродейст вующих систем корреляционного анализа на основе магнитооптических элементов. Конкретно :

Впервые осуществлена прямая экспериментальная проверка работоспособности голографического коррелятора с использованием магнитооптического управляемого транспаранта. Выявлено, что дискретный механизм отображения входного оптического изображения г в магнитооптических транспарантах приводит к существенному ухудшению дискриминационно-обнаружительной способности голографического коррелятора, заключающемуся в резком уширении корреляционного отклика.

Предложен и теоретически обоснован метод представления входного оптического изображения в магнитооптическом транспаранте путем кодирования по уровню входного сигнала. Показано, что уже в случае простейших кодов, например, прямого кодирования, такое представление приводит к улучшению характеристик корреляционного сигнала. Для каждого класса анализируемых образов выявлен оптимальный код. Показана возможность построения квазиоптимального кода для совокупности некоторых классов образов.

Экспериментально подтверждена эффективность оптимальных методов представления входной информации в магнитооптических управляемых транспарантах. Получены сигналы автокорреляции для различного вида представления модельной функции оптического образа и выявлено резкое сужение автокорреляционного отклика для случая представления образа в оптимальном коде.

Экспериментально подтверждена помехоустойчивость гологра-фического коррелятора на основе магнитооптических транспарантов при искажении входной информации и инвариантность относительно сдвига изображения в плоскости транспаранта.

Теоретически показано, что использование магнитооптических элементов в качестве голографических согласованных фильтров не ухудшает дискриминационно-обнаружительную способность коррелятора. Нелинейность записи приводит к появлению в передаточной функции магнитооптического фильтра помимо согласованном компоненты й* , фазовоинформационной и инверсной компонент сигнала, повышающих дискриминационно-обнаружительную способность коррелятора. При определенных режимах записи передаточная функция фильтра имеет структуру, близкую к оптимальной.

1У. Детально исследованы голографические методы визуализации доменной структуры магнитных материалов и разработана на их основе методика контроля качества магнитных материалов. Конкретно:

Впервые предложен и реализован голографический способ визуализации доменной структуры хмагнитных материалов. Получена голограмма доменной структуры железо-иттриевого и висмут-содер-жащего граната.

Рассмотрена математическая модель голограмм поляризационного состояния объектов. На основании рассмотренной модели предложена и реализована схема записи с использованием неполяризо-ванного опорного пучка. Экспериментально показано, что по сравнению со стандартной схемой записи со взаимно перпендикулярной ориентацией плоскости поляризации опорного и предметного пучков яркость и контраст восстановленного голографического изображения в данной схеме не уменьшается. Для достижения максимального пространственного разрешения необходимо осуществлять контроль доменной структуры по восстановленному действительному изображению.

Впервые предложен и реализован способ повышения чувствительности метода голографической магнитооптики, позволяющий визуализировать доменную структуру магнитных материалов с малой величиной магнитооптического эффекта. Способ основан на оптическом вычитании двух состояний магнитной структуры образца, реализуемом с помощью двухэкспозиционной голографии при фазовой задержке на ТГ при второй экспозиции. Цри этом достигается существенное снижение интенсивности шумового оптического поля. Показано, что чувствительность метода ограничивается точностью выставления оптической фазовой задержки опорного пучка при второй экспозиции и временной стабильностью излучения источника записи. Экспериментально метод оптического вычитания был использован для исследования процессов перемагничивания магнитных материалов.

Предложен и реализован голографический метод контроля качества магнитных материалов, основанный на выявлении магнитных дефектов в образцах путем определения неоднородности стартового значения поля перемагничивания по поверхности образца, реализуемого методом оптического фазового вычитания.

Для оценки качества магнитных материалов предложен интегральный метод контроля неоднородности магнитных свойств образца по его поверхности, основанный на определении величины корреляционного сигнала при сравнении исходного и перемагниченного состояния образца.

Показано преимущество фазового оптического вычитания по сравнению с известным методом вычитания по интенсивности, не позволяющим отстроиться от аддитивной компоненты шут.

1. Мочалов Д.С. Магнитная микроэлектроника. М.: Советское радио, 1977.

2. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений. М.: Изд-во Московского университета, 1976.

3. Кольер Р., Беркхарт К., Лин JI. Оптическая голография: Пер. с англ./ Под ред. Ю.И. Островского. М.: Мир, 1973.

4. Адам Дж., Даниэл М.Р., Шродер Д.К. Применение устройств на магнитооптических волнах один из путей микроминиатюризации СВЧ-приборов// Электроника, 1980, №11. - С. 33-44.

5. Экспериментальное исследование линий задержки и фазовращателя на магнитооптических волнах/ A.B. Белицкий, A.B. Мясников, М.М. Надеев, М.М. Нетук. Ю.Б. Рудый, Г.А. Семенов// Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1984. Вып. 3 (363). С. 19-23.

6. A.c. 819789 (СССР). Никитин Л.В., Паныиин И.А., Подпалый Е.А. Способ визуализации поляризационных объектов.

7. Изучение локальных неоднородностей в носителях информации/ В.А. Иг-натченко, Г.И. Фролов, В.А. Середкин, В.Ю. Яковчук. В кн.: Магнитные материалы для радиоэлектроники. - Красноярск, 1982. - С. 70-76.

8. Борн М., Вольф Э. Основы оптики: Пер. с англ./ Под ред. Г.П. Мотулевич. -М.: Наука, 1970.-С. 345.

9. Каталог. Любительская фотокиноаппаратура. М.: Машиностроение, 1969.-С. 364.

10. Gabor D., Stroke G.W., Restrick R., Funkhouser A. Brumm D. Optical image synthesis (complex amplitude addition and substraction) by holographic Fourier transformation. Phys. Lett, 1965, 18. - p. 116-118.

11. Праттон M. Тонкие ферромагнитные пленки: Пер. с англ./ Под ред. Е.О. Брянской и H.H. Калинина. Л.: Судостроение, 1967. - С. 130.

12. Регистрация оптической информации на тонкие магнитные пленки/ Б.М. Абакумов, И.А. Паньшин, Е.А. Подпалый, Б.М. Степанов, В.А. Фабриков.- М.: Атомиздат, 1976.

13. Юу Ф.Т. Введение в теорию дифракции, обработку информации и голографию: Пер. с англ./ Под ред. В.К. Соколова. М.: Советское радио, 1979.-С. 120-129.

14. Строук Дж. Введение в когерентную оптику и голографию: Пер. с англ./ Под ред. Л.М. Сороко. М.: Мир, 1967. - С. 112-117.

15. Франсон М. Оптика спеклов: Пер. с англ./ Под ред. Ю.И. Островского. -М.: Мир, 1980.

16. Василенко Г.И. Голографическое опознавание образцов, гл. III. М.: Советское радио, 1977.

17. Herd S.R. ТЕМ observation on the source of perpendicular anisotropy in amorphous Gd-Co(02). -Phys. Stat. Sol. (a), 1977, 44. P. 363-380.

18. Herd S.R. On the nature of perpendicular anisotropy in sputtered Gd-Co thin films. J. Appl. Phys. 1979, 50, №3. - P. 1645-1647.

19. Inove K., Ohkoshi M., Honda S., Kusuda T. Influence of oxygen on magnetic properties in amorphous Gd-Co spattered films. J. Magn. Soc. Jap., 1982, 6, №2.-P. 51-54.

20. Iwata Т., Prosen R,J, Gran B.E. Perpendicular anisotropy in polycrystalline Ni-Fe thin films. J. Appl. Phys., 1966, 37, №3. - P. 1285-1286.

21. Fujiwara H. An estimation of perpendicular anisotropy of magnetic thin films originating from non-magnetic grain boundaries. J. Phys. Soc. Jap., 1965, 20.- 2092 p.

22. Tsunashima S. Takagi H., Kamegaki K. Fujii Т., Uchiyama S. Magnetoelastic contribution to perpendicular anisotropy in amorphous Gd-Co and Gd-Fe films.- IEEE Trans. Magn., 1978, MAG-14, №5. P. 844-846.

23. Takagi H., Tsunashima S. Uchiyama S. Stress induced anisotropy in amorphous Gd-Fe and Tb-Fe sputtered films. -J. Appl. Phys., 1979, 50, №3. P. 1642-1644.

24. Heiman N., Kazama N., Kysez D.F., Minkiewicz Y.J. Effect of substrate bias and annealing on the properties of amorphous alloy films of Gd-Co, Gd-Fe and Gd-Co-X (X=Mo,Cu,Au). J. Appl. Phys., 1978, 49, №1. - P. 366-377.

25. Brown W.F. Magnetostatic principles in ferromagnetism. Amsterdam, North-Holland publ. Co., 1962. P. 151.

26. Schlomann E. A sum rul concerning the inhomogeneous demagnetizing field in nonellipsoidal samples. J. Appl. Phys., 1962, 33, №9. P. 2825-2826.

27. Kaczer J., Klem Z. The magnetostatic energy of coaxial cylinders. Phys. Stat. Sol., 1976, 35(a).-P. 235-242.

28. Chen T. Malmhall R. Anomalous hysteresis loops in single and double layer sputtered TbFe films. J. Magn. and Magn. Mat., 1983, 35. - P. 269-271.

29. Власов K.B., Мицек А.И. К термодинамической теории веществ, в которых возможно существование ферро- и антиферромагнетизма. I. Процессы перемагничивания// ФММ, 1962, 14, №4. С. 487-497.

30. Скроцкий Г.В., Курбатов JI.B. Феноменологическая теория ферромагнитного резонанса. В кн.: Ферромагнитный резонанс. - М.: Гос. изд. физ,-мат. лит-ры, 1961. - С. 25-27.

31. О зависимости магнитных свойств двухслойных пленок Mn-FeBi с обменной анизотропией от толщины слоев/ А.А. Глазер, А.П. Потапов, Р.И. Та-гиров, Я.С. Шур. В кн.: Физика магнитных пленок. Материалы Международного симпозиума. - Иркутск, 1968. - С. 190-195.

32. Угловые зависимости резонансных полей в аморфных Gd-Co пленках/ С.П Жерихов., JLJL Кичатинов, Г.И. Русов, Г.Ф. Торба. В кн.: Физика магнитных пленок. - Иркутск, 1979. - С. 84-88.

33. Argyle В.Е., Gambino R.J. Ahn K.J. Polar Kerr rotation and sublattice magnetization in Gd-Co-Mo bubble-films. J. Magn. and Magn. Mat., 1974, Annu. Conf. AIP 20th, San Francisco, 1974, N.Y., 1975. - P. 564-566.

34. Смирнова E.JI., Смирнов В.И., Уханов Ю.И. Особенности эффекта Фара-дея в точке компенсации ферритов-гранатов// Изв. АН СССР. Сер. физич., 1971, 35, №6.-С. 1186-1189.

35. Процессы перемагничивания в аморфных пленках гадолиний-кобальт вблизи температуры магнитной компенсации/ А.Е. Гафнер, С.П. Жерихов, Е.А. Подпалый, Г.И Русов, В.Т. Сухомлин, Г.Ф. Торба. Деп. в ВИНИТИ 1 июля 1983г., №4121-83 деп.

36. Chaudhari P., Cuomo J.J., Gambino R.J. Amorphous metallic films for magneto-optic application. Appl. Phys. Lett., 1973, 22, №7. - P. 337-339.

37. Ohashi К., Takagi H., Tsunashima S., Uchiyama S. Magnetic aftereffects due to domain wall motion in amorphous Tb-Fe sputtered films. J. Appl. Phys.,1979, 50, №3.-P. 1611-1613.

38. Андреев П.А., Манаков H.A., Сухомлин B.T. Скачки намагниченности в пленках Gd-Co под влиянием тепловых флуктуаций. В кн.: Сегнетоэлек-трики и пьезоэлектрики. - Калинин, 1981. - С. 121-124.

39. Хандрих К., Кобе С. Аморфные ферро- и ферримагнетики. М.: Мир, 1982.-С. 163-174.

40. Hafher D., Hoffman Н., Stobiecki F., Oxygen effects on magnetic properties during aneeling on sputtered Co-Gd-Mo films. J. Magn. and Magn. Mat.,1980, 20, №3.-P. 221-225.

41. Русов Г.И., Гафнер A.E., Сухомлин B.T. Термомагнитная запись на пленках 3d-4f металлов при различных значениях поля записи. В кн.: Физика магнитных пленок. - Иркутск, 1980. - С. 39-42.

42. Gainer А.Е., Podpaly Е.А., Rusov G.I., Suchomlin V.T., Shiljadow S.O. A regi,Listration of optical information in Gd-Co and Gd-Fe films. Abstracts the 10 International Colloquium on magnetic films and surfaces. Yokogama, 1982.

43. Urner-Wille М., Hansen P. Witter К. Magnetic, magnetooptic and switching properties of amorphous Gd-Fe-Sn alloys. IEEE Trans. Magn., 1980, MAG-16, №5.-P. 1188-1193.

44. Исследование температурной стабильности аморфных Gd-Co пленок/ Г.И. Русов, С.П. Жерихов, В.Ф. Бочкарев, Г.Ф. Торба// ФММ, 1980, 40, №6. -С. 1262-1266.

45. Исследование характеристики термомагнитной записи на пленках состава 3d-4f металлов/ А.Е. Гафнер, Т.С Кули-Заде, Е.А. Подпалый, Г.И. Русов, В.Т. Сухомлин, С.О. Шилядов// Ж. научн. и прикладн. фотогр. и кинема-тогр., 1983, вып. 3. С. 204-208.

46. Hant R.P. Magnetics, lasers and memory systems. IEEE Trans. Magn., 1969, MAG-5, №4. - P. 700-716.

47. Mezrich R.S., Cohen R. Materials for magneto-optic memories. RCA Review, 1972, 33.-P. 54-70.

48. Chen D. Magnetic materials for optical recording. Appl. Opt., 1974, 13. - P. 767-778.

49. Berkowitz A.E., Meiklejehn W.H. Thermomagnetic recording: physics and materials. IEEE Trans. Magn., 1975, MAG-11, №4. - P. 996-1017.

50. Балбашов A.M., Червоненкис А.Я. Магнитные материалы для микроэлектроники. М.: Энергия, 1979.

51. Chen D. Ready J.T., Bernal Е. MnBi thin films physical properties and memory applications. - J. Appl. Phys. 1968, 39, №8. - P. 3916-3927.

52. Панынин И.А., Подпалый E.A., Станкевич Т.Ф. Режимы записи топографической информации на марганец-висмутовые пленки. В кн.: Оптическая и магнитооптическая обработка информации. - М.; Наука, 1975. - С. 131-133.

53. Способ снижения пороговой плотности записи на Mn-Bi пленки/ Б.М. Абакумов, Н.Д. Байкова, M.JI. Гурари, С.Н. Марченко// Ж. научн. и прикл. фотогр. и кинематогр., 1979, вып. 5. С. 380-382.

54. Термомагнитная запись на двухслойной структуре/ Б.М. Абакумов, Н.Д. Байкова, А.П. Губарев, С.Н.Марченко, А.Я. Червоненкис, А.А. Шимко// Письма в ЖТФ, 1977, 3, №23. С. 1283-1287.

55. Запись голограмм на аморфные пленки/ В.Ф. Бочкарев, А.Е. Гафнер, И.А. Панынин, Е.А. Подпалый, Т.Ф. Станкевич, С.О. Шилядов. В кн.: Физика магнитных пленок. - Саранск, 1979. - С. 132-134.

56. Гафнер А.Е., Русов Г.И. Эффект Фарадея и оптическое поглощение в пленках Gd-Co, Gd-Fe. В кн.: Физика магнитных материалов. - Иркутск, 1980.-С. 39-42.

57. Mimura J., Imamura N., Kobayashi Т., Okada A., Kushiro J. Magnetic properties of amorphous alloy films with Fe, Gd, Tb, Dy, Ho or Er. J. Appl. Phys., 1978, 49, №3.-P. 1208-1214.

58. Подпалый Е.А. Тонкие магнитные пленки как регистраторы оптической информации: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: МИИТ, 1972.

59. Вандер-Люгт А. Когерентная оптическая обработка информации// ТИИ-ЭР, 1974, 62, №10.-С. 5-28.

60. Лисовский Ф.В. Физика циклических магнитных доменов. М.: Советское радио, 1979.

61. Бобек Э., Делла Toppe Э. Цилиндрические магнитные домены: Пер. с англ./ Под ред. М.А. Боярченкова и В.К. Раева. М.: Энергия, 1977. - С. 192.

62. Герус C.B., Лисовский Ф.В., Мансветова Е.Г. Доменная структура одноосных магнитных пленок в магнитных полях с пространственной периодичностью// Микроэлектроника, 1981, 10, вып. 6. С. 506-515.

63. Подпалый Е.А., Смелов B.C., Шилядов С.О. Оценка качества записи ин-терферограмм на двухслойные магнитооптические структуры. В кн.: Тезисы докладов VIII Всесоюзной школы-семинара "Новые материалы для микроэлектроники". - Донецк, 1982. - С. 262.

64. Губарев А.П. Разработка новых тонкопленочных структур для записи и считывания информации. Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: МЭИ, 1984.

65. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. М.: Наука, 1-981.

66. A.c. 676087 (СССР). Способ записи полутоновых изображений на резко-контрастные регистрирующие среды/ A.M. Давыдов, И.А. Паныпин, Е.А. Подпалый, Т.Ф. Станкевич, С.О. Шилядов

67. Kobayashi H., Ono Т., Tsushima A., Suzuki T. Large uniaxial magnetic anisot-ropy in amorphous Tb-Fe evaporated thin films. Appl. Phys. Lett., 1983, 43, №4.-P. 389-390.

68. Соколов A.B. Оптические свойства металлов. M.: Гос. изд. физ.-мат. литры, 1961.

69. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику: Пер. с англ./ Под ред. Г.И. Косо-урова. М.: Мир, 1970.73