P49. اندازه‌گيري ضريب مغناطوتنگش لايه نازك فريت كبالت به روش انحراف‌سنجي اپتيكي طرّه

Measurement of Magnetostriction Coefficient of Cobalt Ferrite Thin Film with Optical Deflectometry of Cantilever

با توجه به كاربرد گسترده لايه‌هاي نازك با خاصيت مغناطوتنگشي در ساخت حسگرها، حافظه‌هاي مغناطيسي، توليد و آشكارسازي امواج فراصوتي جهت به كارگيري در ردياب‌ها و تصويربرداري‌هاي فراصوتي، مشخصه‌يابي اين لايه‌ها از اهميت بسياري برخوردار است. در اين پژوهش روشي ساده و دقيق جهت اندازه‌گيري ضريب مغناطوتنگش لايه‌هاي نازك مغناطيسي ارائه شده است.براي اين منظور،لايه‌ي نازك فريت كبالت، به عنوان يكي از پركاربردترين مواد به كار گرفته شده در ساخت حسگرهاي مغناطوكشسان، بر روي زيرلايه طره‌اي شكل از جنس شيشه لايه‌نشاني شد. به منظور اندازه‌گيري ضريب مغناطوتنگش از روش انحراف‌سنجي اپتيكي طرّه استفاده شد. در اين روش طرّه در معرض ميدان مغناطيسي خارجي قرار مي ‌گيرد. به دليل غيرمغناطيسي بودن زيرلايه و انبساط يا انقباض لايه مغناطسي با اعمال ميدان مغناطيسي، طرّه از حالت اوليه خود منحرف مي‌شود. با اندازه گيري مقدار اين انحراف به روش اپتيكي ضريب مغناطوتنگش بدست مي‌آيد. اين روش در مقايسه با ساير روش‌هاي به كارگرفته شده براي اندازه‌گيري ضريب مغناطوتنگش لايه‌هاي نازك آسان، كم هزينه و دقيق است.

Magnetostrictive thin films have been considered in the applications of sensors, magnetic storages, production and detection of ultrasonic waves for ultrasonic detectors and imaging, so the characterization of these materials is very important. In this research, a simple and accurate method to measure the coefficient of magnetostrictive thin film was provided. First, a thin film of cobalt ferrite, as one of the most applicative materials used in the manufacture of magnetoelastic sensors, was deposited on a glass cantilever substrate. In order to measure the magnetostrictive coefficient, optical deflectometry of cantilever method was used. In this method, the cantilever was exposed to an external magnetic field. Due to the non-magnetic substrate and also due to the expansion or contraction of magnetic film, the cantilever was deflected from its original state when a magnetic field was applied. By optically measuring the amount of deflection, magnetostrictive coefficient would be obtained. This method compared with other employed methods to find the magnetostrictive coefficient of thin films is easy to do, low-cost and accurate.