Генератор магнитных доменов Советский патент 1993 года по МПК G11C11/14 

(Л

С

Генератор магнитных доменов предназначен для образования оСособленных магнитных доменов в сверхпроводнике путем их последовательного отрезания от полосового магнитного домена, Целью изобретения является повышение надежности в работе генератора, содержащего сверхпроводящую пленку пониженной толщины, образующую канал передвижения и канал переброса, шину генерации, размещенную между краем пленки и каналом переброса, шину переброса, за счет использования сверхпроводника первого ряда, дополнительной шины разрезания, размеров базы, вмещающих только один магнитный домен. Дно канала переброса плавно понижается в направлении от базы к каналу продвижения. 5 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к магнитной криоэлектронике и может быть использовано для построения запоминающих устройств большой емкости на магнитных доменах (МД) в сверхпроводниках первого рода.

Цель изобретения - повышение надежности в работе генератора.

На фиг. 1 изображен общий вид генератора (подложка условно не показана); на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2 на фиг.4 - различные моменты цикла генерирования МД и переброса его в канал продвижения: а) начало распространения полосового домена, б) начало отреза- ня МД, в) окончание отрезания МД, г) МД, находящийся в тупиковой части канала переброса, д) ввод МД в канал переброса и

начало нового цикла, е) МД, находящийся в канале продвижения и начало отрезания нового МД; на фиг.5 - пример возможной формы и взаимной синхронизации во времени импульсов токов: генерации (1г), разрезания (1 р), переброса (1 п) (буквы на диаграмме соответствуют фазам цикла, приведенным на фиг.4).

На плоской диэлектрической подложке (на рисунках условно не показана) размещена сверхпроводящая пленка 1 с каналом передвижения 2, с тупиковой частью 3, с каналом переброса 4. в которых могут находиться МД 5. Канал продвижения 2 представляет канавку с выступами на боковых стенках в виде скошенных в одном направлении зубцов. Тупиковая часть 3 канала переброса выполнена в виде локального углубления в сверхпроводящей планке 1 с

00 hO Ю О 4 1

размерами в плане, равными размерам МД 5. Канал переброса 4 соединяет тупиковую часть 3 с каналом продвижения 2 и выполнен в виде канавки шириной равной ширине тупиковой части. Толщина дна в канале продвижения установлена в пределах 0,2- 0,7 толщины пленки и плавно повышается вдоль канала переброса к тупиковой части до 0,8-0,95 толщины пленки. На поверхности сверхпроводящей пленки 1 размещены электроизолированные токовые шины. Шина генерации 6 размещена на краю пленки 1 против тупиковой части канала переброса. Между шиной генерации и тупиковой частью канал переброса размещена токовая шина разрезания 7 полюсового магнитного домена 9 (фиг.4). Токовая шина переброса 8 размещена между тупиковой частью и самим каналом переброса.

Генератор работает следующим образом.

При пропускании импульса тока через шину генерации 6 (фиг.5), магнитное поле которого превышает критическое значение для материала пленки Нс Фо/2 (где Ф0 - квант магнитного потока, А- глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник, Е, - длина когерентности) на краю пленки возникает полосовой домен 9 с шириной 2,2 VЈh , где h - толщина пленки (фиг.4а, домен заштрихован), который прорастает вглубь пленки. Верхушка полосового домена достигает тупиковой части канала переброса 3 и входит в нее (фиг,46). При пропускании импульса тока той же полярности через шину разрезания 7 магнитным полем этого тока от верхушки полосового домена отделяют МД 5. После этого тока в шинах 6 и 7 последовательно отключают и МД фиксируется в углублении тупиковой части 3 (фиг.4г). При пропускании импульса тока той же полярности через шину переброса 8, магнитным полем этого тока МД переводят в канал переброса 4 (фиг.4д). Вследствие плавного понижения толщины дна канала переброса МД движется в сторону канала продвижения за счет уменьшения своей длины и энергии и попадает в канал продвижения (фиг.4).

Генерация нового магнитного домена (очередной цикл) может быть начата немедленно после освобождения тупиковой части 3.

П р и м е р. 1. На сапфировой подложке нанесена свинцовая пленка толщиной 3 мкм

с каналом продвижения, соединенным каналом переброса с тупиковой частью. Толщина дна в канале продвижения 1 мкм, в тупиковой части 2 мкм, в канале переброса

- линейно уменьшается от 2 мкм в месте его примыкания к тупиковой части до 1 мкм - в месте примыкания его к каналу продвижения, Ширина тупиковой части и канала переброса 1 мкм.

Изоляция токовых шин из SI02 толщиной 0,2 мкм. Токовые шины выполнены из сверхпроводника третьего рода, например, из ниобия, сечением 1x1 мкм. Токи управления порядка нескольких мА. Магнитный домен в плане имеет размер 0,9 мкм и содержит несколько десятков квантов магнитного потока. Ожидаемая плотность записи информации в устройствах памяти на МД порядка 10 бит. .

Формула изобретения

Генератор магнитных доменов, содержащий размещенную на диэлектрической подложке сверхпроводящую пленку с каналом продвижения и каналом переброса магнитных доменов в виде локальных участков сврехпроводящей пленки пониженной толщины, электроизолированную шину генерации магнитных доменов, размещенную между краем сверхпроводящей пленки и тупиковой частью канала переброса магнитных доменов, электроизолированную шину переброса магнитных доменов, размещенную поперек канала переброса магнитных доменов, и электроизолированную токовую

шину отрезания магнитных доменов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, сверхпроводящая пленка выполнена из сверхпроводника первого рода, толщина локального участке

сверхпроводящей пленки в канале продвижения магнитныхдоменов выполнена в пределах 0,2-0,7 толщины сверхпроводящей пленки с плавным повышением вдоль канала переброса магнитных доменов к его тупиковой части до 0,80-0,95 толщины сверхпроводящей пленки, шина отрезания магнитных доменов размещена между шиной генерации и тупиковой частью канала переброса магнитныхдоменов, ширина которой в зоне, отделенной шиной переброса выполнена в пределах (2-4) , где h - толщина сверхпроводящей пленки, а Ј- длина когерентности материала пленки.

Фиг2А-А

Фиг.З

Фиг.

Фиг.5