УСТРОЙСТВО для СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ с ЯЧЕЕК ПАМЯТИ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНАХ Советский патент 1973 года по МПК G11C11/16 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении запоминающих и логических устройств ЦВМ.

Известны устройства для считывания информации с ячеек памяти на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД), содержащие пластину с ячейками памяти на ЦМД, на одной стороне которой расположена схема фиксации ЦМД, и основанные на использовании: эффекта Холла в кремнии или планарного эффекта Холла в пермаллое, электромагнитной индукции при коллапсе домена, магнитооптических явлений.

Основным недостатком известных устройств является низкий уровень выходных сигналов.

Целью изобретения является повышение уровня сигналов на выходе устройства для считывания информации с ячеек памяти на ЦМД.

Поставленная цель достигается путем того, что устройство содержит резонатор СВЧ и микродетекторы СВЧ. Микродетекторы СВЧ расположены на другой стороне пластины, а пластина установлена в прорезь одной из стенок резонатора СВЧ в районе пучности магнитного поля, причем схема фиксации ЦМД обращена внутрь резонатора.

Таким образом, предложенное устройство основано на использовании явления ферромагнитного резонанса (ФМР), возникающего при воздействии на пластину с ЦМД правополяризованного поля СВЧ, частота которого равна частоте ферромагнитного резонанса для случая ориентации намагниченности вдоль подмагничивающего поля.

На чертеже изображено предложенное устройство.

Правополяризованные колебания СВЧ с частотой, равной частоте ФМР пластины в отсутствие ЦМД, по тракту поступают в резонатор СВЧ /, настроенный на ту же частоту. В задней стенке резонатора в месте пучности магнитного поля выполнена прорезь, в которой расположена пластина 2 магнитоодноосного материала с ячейками памяти на ЦМД. На одной стороне пластины, обращенной внутрь резонатора, расположена стандартная схема фиксации 1ДМД 3, а на противоположной стороне, расположенной вне резонатора, размещена решетка из микродетекторов СВЧ 4 (в точках, соответствующих равновесным положениям ДМД), а также электрическая схема для считывания сигналов с детекторов. Такое взаимное расположение резонатора / и детекторов 4 исключает прямое воздействие СВЧ-поля на детекторы.

В используемых для построения доменных запоминающих и логических устройств пластинах из магнитоодноосных материалов (ортоферритах, гранатах); намагниченных нормально к их плоскости, ферромагнитный резонанс возможен на двух частотах, определяемых соотношениями

«,,-Т().

«t Т(А-Я)

где (В 11, ш 14 - частоты ФМР, Y - гиромагнитное отношение, Н - внутреннее статическое магнитное поле. Яд - поле анизотропии; частота ш t t соответствует ориентации намагниченности вдоль поля, а частота «t i - против поля. Так как намагниченность ЦМД направлена против поля подмагничивания, то внутри ЦМД частота будет равна соцмд с)| частота ФМР для пластины вне доменов будет равна Сипл со t |-Для типичных магнитоодноосных гранатов , , (АЯширина линии ФМР), так что частоты ФМР лежат в дециметровом диапазоне, и 1/7 (сйпл (0цмд) 2., т. е. две частоты ФМР довольно сильно разнесены и полосы существования ФМР не перекрываются. Устройство работает следующим образом. При падении на пластину 2 электромагнитной циркулярно поляризованной СВЧ-волны с правым вращением и с частотой со (йпл коэффициенты прохождения ее через пластину вне и внутри ЦМД существенно разные. Для ЦМД коэффициент прохождения близок к единице, тогда как для пластины волна сильно отражается и поглощается за счет взаимодействия с веществом в условиях ФМР. Грубо можно считать, что отношение коэффициентов прохождения по мощности составляет е - h ,

к

где Я - длина волны СВЧ-колебаний,/1 - толщина пластины, i - мнимая часть магнитной проницаемости при ФМР. При типичных значениях параметров ( см, мкм, |л 1000) это дает величину около е . Таким образом, если ячейка памяти над каким-либо микродетектором СВЧ 4 заполнена (есть ЦМД), то на этот микродетектор поступит сигнал СВЧ, который после детектирования легко может быть обнаружен. Если ячейка пуста (нет ЦМД), то СВЧ-сигпал па микродетектор не поступает. Считывание информации с микродетекторов СВЧ выполняется стандартными для вычислительной техники методами.

Уровень мощности сигнала СВЧ на входе микродетектора, а, следовательно, и величина продетектированного сигнала считывания, определяется величиной падающей на пластину мощности СВЧ. При потоке мощности 1 8г/см2 и диаметре ЦМД 100 мкм мощность на входе микродетектора составляет около 0,1 мет, а сигнал на выходе микродетектора - 1 в. При использовании усиления уровень используемой для считывания СВЧ-мощности может быть значительно снижен (до долей микроватта).

Таким образом, описанное устройство позволяет осуществлять считывание без разрушения информации, обеспечивает большой выходной сигнал, не требует сложного оптического оборудования и не создает дополнительных магнитных полей, влияющих на ЦМД.

Предмет изобретения

Устройство для считывания информации с ячеек памяти па цилиндрических магнитных доменах, содержащее пластину с ячейками памяти на цилиндрических магнитных доменах, на одной стороне которой расположена схема фиксации цилиндрических магнитных доменов, отличающееся тем, что, с целью повышения уровня сигналов на выходе устройства, оно содержит резонатор СВЧ и микродетекторы СВЧ микродетекторы СВЧ расположены на другой стороне пластины, а пластина установлена в прорезь одной из стено-к резонатора СВЧ в районе пучности магнитного тюля, причем схема фиксации цилиндрических магнитных доменов обращена внутрь резонатора.

свч

К

./}.

3-

ь-