Накопитель информации на магнитных вихрях Советский патент 1990 года по МПК H01L39/00 

Изобретение относится к техничес- |КОй физике и может быть использовано |длп создания элементов памяти на маг нитных вихрях,

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей -за счет перемещения магнитных вихрей из одного канала продвижения в другой. На фиг.1.изображен предлагаемый накопитель, разрез по каналу продви - жения; на фиг . 2 - разветвление и пе- :ресечение каналов, Вид в плауне; на фиг,3 - пересечение и |разветвление каналов смежтшх сверх- 1пр6водящих пленок, вид в плане, (на фигурах условно показан участок устройства, а полное устройство содержит большое число параллельных ка- налов продв1-1жения и узлов/ места соединения шин и их подключения к гёне- IpavopaM условно не показаны и выполнены по периферии устройства).

На подложке 1, выполненной, например, из кварца, размещены эквидис-- тантные шины 2, выполненные, .например, из ниобия и отделенные злектро- изоляцией 3 от сверхпроводящей пленки 4. Каналы продвижения 5 образованы канавками на свободной поверхности пленки 4 и размещены в основном пер- |пендикулярно токовым шинам 2. В . их скрещения образуются локальные участки понижения толщины пленки 4, которые являются центрами фнк- сации магнитных вихрей (MB) 6. Разветвление 7 канала 5 выполнено так iже в виде канавки, соответствующей профилю канавки канала 5, и переходи в канал продвижения 8. Пересечение 9 канала 5, вьшолненное подобным образом, соединяет канал 5 с соседним каналом 10. Между участками сверхпроводящей niiettKH, содержащими группы каналов с общим управлением, вьшолнены мастики 11 из того же сверхпроводника, что и планки, и содержащие ответвления и пересечения каналов продвижения, принадлежащих смежным пленкам.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент токи в CBepxnpo водящей пленке 4. и токовых шинах 2 отсутствуют. В каналах продвижения 5 находятся ранее введенные MB 6,стремящиеся занять место наименьгаей тол

p.

. - 5 0 0

c

0

5

щины сверхпроводящей пленки. Поэтому МБ фиксированы в каналах продвижения и дополнительно фиксированы в местах скрещения тин с каналами. При подаче в токовые тины чередующихся импульсов тока их магнитное поле продвигает ИВ вдоль канала продвижения от одной точки фиксации (шины продвижения к другой в сторону, отделяемую фазовьгм сдвигом между импульсами. При достргжепии MB точки разветвления (пересечения) в сверхпроводящую пленку подают управляющий ток, па раллельный направлению каналов. При рзаймодёйствии этого тока с ИВ возникает сила Лоренца, направленная пер- пендшсулярно каналам продвижения. В зависимости от направления тока управления MB прижимается к гладкой стенке канала и продолжает свое продвижение по тому же каналу (спЛош- , ная стре лка на фиг.2) или MB прижимается к стенке, на koтopoй находится разветвление (пересечение) и перемещается в. соседний канал (пуйк- тирная стрелка на фиг.2).

Группы каналов продвижения, снабженных между собой различными разветвлениями и пересечениями и имеющих общую систему продвижения,, позволяют .производить операции по перемещению № из канала в канал в соответствии с чередованием импульсов тока управления, синхронизированных с импульсами в токовых щинах, число тактов которых определяет местоположение (адрес) MB в данной .системе шин. Сложная система каналов с разветвлениями и пересечениями образует сеть, с помощью которой можно реализовать множество различных опера- , ;ций.

Отдельные сверхпроводящие пленки содержащие группы каналов продвиже- i ния с разветвлениями и пересечения- , ми, удобно снабжать общей системой продвижения и отдельными токоподво- дами тока управления. Это позволяет проводить операции с MB в отдельных сверхпроводящих пленках параллельно и независимо. Между смежными сверхпроводящими пленками допускается одна точка гальванической связи, вьшолнен- ная в виде сверхпроводящего мостика 15 и не влияющая на токи управления отдельньм пленок 4 По разветвлению (пересечению), проходящему по этому мостику и соединяющему каналы проIдвижения смежных пленок, переводят MB из одной пленки в другую, синхронизируя токн управления смежных пленок Во время переходов MB, чтобы силы Лоренца от управляющих токов в смежньпс пленках складывались.

Формула изобретения

Накопитель информации на магнитных вихрях, содержащий сверхпроводящую пленку с каналами продвижения, образованными канавками на ее поверхности электроизолированные от пленки токовые гаины, перпендикулярные

каналам продвижения, и токоподводы к пленке в начале и в конце каналов продвижения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет перемещения магнитных вихрей из канала в канал, каналы продвижения 1:оединены разветвлениями и пересечениями в виде таких же канавок, а сверхпроводящая пленка дополнительно разделена на участки с группами каналов, каждый из которых снабжен от- дельцыми токоподводами, причем смежные участки нмеют одно сверхпроводящее соединение.

Изобретение относится к вычислительной технике на сверхпроводящих элементах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей накопителей информации на магнитных вихрях за счет перемещения магнитных вихрей из одного канала продвижения в другой. Каналы продвижения в таких накопителйх - это канавки на поверх- сверхпроводящей пленки. Магнитный вихрь перемещают по такому каналу с понощыо импульса тока по токовой шине, расположенной перпендикулярно каналу продвижения и изолированной от пленки. Токоподводы к пленке в начале и конце канала продвижения позволяют подать импульс тока вдоль пленки- и тем прижать магнитный вихрь к стенке канала. Если соединить каналы продвижения такими же канавками или разветвить их, то импульсами соответствующих токов можно перемещать магнитный вихрь как вдоль канала продвижения, так и переводить его из канала в канал, что резко увеличивает возможности обработки информации с помощью таких устройств. Пленку можно разделить на участки, каждый из которых содержит группу каналов. Если эти участки имеют отдельные токоподводы, а между собой связаны лишь одним сверхпроводящим соединением, то магнитный вихрь можно переводить из участЛа в участок. При этом для продвижения магнитных вихрей вдоль каналов продвижения можно :1спольэовать токовые шины, общие для всех участков, а для перемещения магнитных вихрей внутри участка пользоваться их независимыми токо- подводами. 3 ил.. с )9 (О с САР ;о эо | о

5 ti / J

Фиг,1

.J2H

Составитель А.Ваганов Редйктор Т.Иванова Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 4334

Тираж 44

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

0Н

Фиг.г

Фиг.3

Подписное