外文翻譯譯文--用磁力顯微鏡的記錄頭測(cè)量磁場(chǎng)飽和度

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

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

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

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

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

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

7、t;p><b>　　二．實(shí)驗(yàn)</b></p><p><b>　　A 原理</b></p><p>　　圖1顯示了一個(gè)磁場(chǎng)測(cè)量頭，在外加電流下的磁場(chǎng)測(cè)量頭。對(duì)于電流源，總電流等于交直流之和，I=IDC+IACsinωt，應(yīng)用到記錄頭，磁場(chǎng)誘導(dǎo)的記錄頭將有2個(gè)成分，HDC+HACsinωt，這將分別對(duì)應(yīng)的2個(gè)分量的輸入電流，電流IAC將依賴I

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

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

10、，提取磁力顯微鏡信號(hào)分量的磁力，所獲得的輸出信號(hào)的相敏檢波器和同步檢測(cè)采用鎖相放大器。目前的價(jià)值觀產(chǎn)生的磁場(chǎng)是從3毫安到30毫安直流分量和0.7毫安的交流分量。交流電流的調(diào)制頻率為ω/2Π=400HZ，由截止頻率的相位敏感探測(cè)器和占用帶寬決定，這取決于懸臂共振頻率，一個(gè)商業(yè)的測(cè)量?jī)x用作磁力顯微鏡，測(cè)量介質(zhì)的時(shí)刻提示常規(guī)用于成像硬盤造成不穩(wěn)定的差距邊緣因?yàn)榫薮蟮闹绷鞔艌?chǎng)產(chǎn)生的高電流區(qū)。同一個(gè)磁力顯微鏡提示使用在相同的驅(qū)動(dòng)頻率和振幅條件，避

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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