Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов Советский патент 1984 года по МПК G11C11/14 

Изобветение относится к вычислительвЫ технике и может быть использовано при проектировании запоминающих устройств на циливдрк еских магнитных доменах {1ЩЦ),например со ступенчатым движением информации или ;с циркуляодей информации, Известен канал для продвижения ЩЩ, содержащей магнитоодяоосную Пленку и ферромагнитные аппликации, состоящие из Т-1 элементов, отделенных друп от друга зазорен ; канал управления двумя магнитосвязанн1л«1 с апшшкациями катушками, скрещенны№1 относительно друг друга под углом . Недостатком известного устройства является повышенное потребление мощности, которое обусловлено наличием потенциального барьера в каждом из зазоров между элементами аппликащй. Величина потенциального барьера в зазоре определяет минимальное значение напряженности плоского вращающего магнитного поля, при Котором домен будет продвигаться, и устройства с такой структурой отличаются повышенньм потреблением мощности. Kpoke того, такие устройства имеют уменьшенную область устойчивой работы (ОУР) вследствие модуляции диаметра домена при его прохождении через зазор.. Помимо этого, структура аппликаций с зазором сложна в изготовлензии необходимости вьдерживать заданные размеры зазоров, меньшие дИаметра домена, а наличие двух катушек .в устройстве усложняет технологию .сборки и усложняет конструкцию кристаллодержателя для схем, использующих такие каналы. На йолее близким техническим решением к изо етЁнию является канал для продвижения ЦЩ, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой рас положены ферромапдатные аппликации |1| я угольной формы, магнитосвязанны с тoкoщ)oвoдящн ffi , причем фер ромагнитные апплтикации расположены параллельно друг даугу, перпеяднкулярно токопроводяадим вшнам и таким образом, что одна ферромагнйтйая аппликация в каждой паре расположена под,.а другая над токопроводящей шиной. При пропускании знакопеременных импульсов тока то в первую токопроводящую шин, то в. ближайшую другую токопроводящую шину ферромагнитные аппликации, лежащие над и под токопроводящи№1 шинами, последоватепьно намй гничиваются планарной составляющей магнитного поля от тока токопроводящих шин, за счет чего создается магнитостатическая ловушка С2 . Недостаток данного канала при использовании его в качестве регистра хранения данных в накопителе ЗУ заключается в технической сложности сопряжения его с каналом ввода-вывода из-за необходимости преодоления 1ЩЦ мест соединения токопроводящих шин. Другим недостатком описанного устройства является повышенное потребление мощности. Наибольший градиент хфодвигающегося поля достигается, когда ЦМД продвигается под суммарным воздействием отталкивающего и притягивающего полюсов ферромагнитных аппликаций. В описанном канале движение ЦМЯ осуществляется только под действием притягивающего полюса ферромагнитной аппликации, что требует увеличения тока в шинах для обеспечения необходимой величины градиента пр од виг акщег о поля. Кроме того, на краях микросхем. Содержащих параллельно расположенные описанные каналы для продвижения ЦМД, возникает Z-компонента . магнитного поля, образованного токопроводящими шинами, что приводит к значительному уменьшению области устойчивой работы в крайних двухтрех каналах. Цель изобретения - упрощение канала при одновременном снижении потребляемой мощности. Поставленная цель достигается тем, что.в канале для продвижения ЩВД, содержащем магнитоодноосную пленку, на которой расположены две группы токопроводящих шин, причем токопроводящие шины первой группы размещены в промежутках между токопроводяпрми шинами второй группы, и ферромагнитные аппликации, расположенные Над токопроводящими шинами обеих групп и магнитосвязанные с источником магнитного поля управления, оси симметрии ферромагнитных аппликаций расположены вдоль токопроводящих шин, причем смежные ферромагнитные аппликации повернуты относительно друг друга на 180° и гальванически связаны между собой. В предложенном канале для продвижения 1ЩЦ выполнение и размещение токопроводяпщх пин и ферромагнитных аппликаций совместно с указанными связями, в том числе с источником . внешнего магнитного поля, обеспечивают формирование магнитостатическо ловушки, имеющ5ей в отличие от прото типа значительно болыиий градиент продвигающего поля, и в предложенно устройстве нет элементов, меньяих диаметра ЦОД. . В такомiканале формнровдиие магни тостатических ловушек ) обуслав ливается суммарньм воздейстш ем пёр менного тока, подаваемого в шины, и внешнего переменного магнитного поля с заданным сдвигом фазы относительно зшомянутого переменного тока. При этом мел, формируемые в соответствукяцих позициях под ферромагнитными аппликациями, не существуют там дост тоянно, а образуются в соответствии с изменением намагниченности указанных аппликаирй, т.е. в соответствии с изменениями тока и поля. Причем для обеспечения требуемой глубины мел при суммарном воздействии, названных фактотров делается возможным уменьшение величины тока управления мел, формируемых в токовых позициях расположенных в предложенном канале в месте соединения смежных ферромаг нитных аппликаций, обусловленной . взаимодействием встречных токов в смежных шинах. Предложенный канал делает возможньм располсйсение смежных шин на любом требуемом расстоянии, меньшем диаметра ЦМД, которое выбирается из условий достижения максимальной глубины МСЛ. Так как глубина МСЛ в предложенном канале пропорциональна суммарному воздействию встречных токов, для формирования МСЛ заданной глубины можно yMeiHb шить величину тока управления:соответственно в 1,5-2 раза (в зависимос ти от ширины зазора между шинамн) . С помощью предложенного канала возможно осуществить встречно-параллельное движение ЦМД,что достигаетс соответствугадим размещением апшшкаи ий. в двух смежных каналах. На фиг. 1 изображена конструкция предложенного канала; на фиг. 2 диаграмма изменения во времени тока управления и поля управления. Канал для продвижения 1ЩЦ (фиг. 1 содержит магнитоодноосную пленку 1, на которой расположены две группы токопроводящих шин 2 и 3 и ферромагнитные аппликации 4, разделенные изолируюпшми слоями- 5. Группа шин 2 соединена встречно-последовательно с группой шин 3, которые в каждой из групп соединены между собой параллельно. Группа встречно-последователь.но соединенных шин 2 и 3 своими зажимами а и Ьподсоединена к истрч нику (не показан) переменного тока I.. Т-образные ферромагнитные аппликации 4 магнитосвязаны с источником внешнего переменного поля Н, который показан в виде катушки 6, своими зажимами с f соединенной с источником питания (не показан). Своими осями симметрии ферромагнитные аппликации 4 совмещены с продольными осями нижележащих шин 2 и 3, повернуты относительно друг друга на 180 и гальванически связагШ между собой.. Вдоль оси продвижения доменов изображены позиции А-Г; занимаемые доменом во-Время работы предложенного канала для продвижения ЦМД, и аналогичные позиции А -г для такого же канала продвижения ЦМД, смежного с первым, (соответственно позиции г для канала на шевронных 7 :элементах) . Предложенньй канал для продвижения ЦМД работает следующим образом. Пусть ток положительной полярности поступает па входы а и Ъ пмн 2и 3. При зтрм в смежных шинах 2 и 3(например, шины первая и вторая снизу на фиг. 1) Токи будут направлены встречно, образуя суммарное магнитное поле, планарная компонента которого намагничивает участки аппли каций 4 в. позиции А, лежащие под cooтвeтcтвyкяци в пинагда, Под суммарным воздействием намагниченных аппликаций 4 и поля встречных токов в нижележащих шинах 2 и 3 в позиции А образуется МСЛ требуемой глубины, фиксирующая домен, введенньй в канал известным способом. При этом заданная глубина МСЛ в канале будет обес- . печена током в шинах, имеющим величину в. 2-2,5 раза меньшую по сравнению с устройством-прототипом. Через четверть периода (фиг. 2) сформированное в катушке магнитное поле Н положительной полярности намагнитит ферромагнитные аппликации 4в позиции Б и обеспечит в ней . j 112 форм1фование МСЛ той же глубины, что и в пози1 ш А в предвдущем периоде. В то же время в позиции Х суммарное .магнитное поле будет равно 1кулю, и домен легко переместиться в позицио Б. В следующем такте продвижения под воздействием встречно-направленных токов в другой паре смежных; шин 2 и 3 в позиции В сформируется МСЛаналогично ее формированию в позиции А, при этом намагниченность ферромагнит ных аппликаций в позиции В стремится к нулю, и домен переместиться в позици Г, где МСЛ формируется аналогично описанной в позиции Б. Таким образом, подача в шины переменного тока и воздействие на канал внешнего переменного магнитного поля с заданным сдвигом относительно переменного тока приводит к продай- , жению ЦМД по первому каналу снизу вверх (позиция А-Г). В то же время в смежном канале, по позициям А-Г ЦВД , будзт продвигаться во встречном направлении, что позволит образовать петлевой регистр хранения данных. При этом взаимное размещение шин 2,. 3 и ферромагнитных аппликаций 4 позволяет сформировать МСЛ заданной глубины при величине управлякщего тока в проводинках в 2-2,5 раза меньшей по сравнению с прототипом.

КАНАЛ ДЛЯ ПРОДВИЖЕНИЯ ЦШШНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ, содержа1ЦИЙ магнитоодноосную пленку, на; которой расположены две группы токопро-; водящих пмн, причем токопроводящие шины первой группы размещены в промежутках между токопроводяп91ми шина в второй группы,, и ферромагнитные аппликации, расположенные над токопроводящими пинами обеих групп и магнитосвязаиные с источником магнитнпго поля управления, о тли ч а ющ и и с я тем, что, целью упрощения канала при одновременном снижении потребляемой, мощности, оси симметрии ферромагнитных аппликаций рас-. положены вдоль токопроводящих шин, причем смежные ферромагнитные аппликации повернуты относительно ДРУГ друга на 180и ranbBaHH4eciKH связаны между собой.

А-А