Запоминающее устройство на магнитных доменах Советский патент 1978 года по МПК G11C11/14 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, преимущественно к запоминающим устройствам.

Известны запоминающие устройства на цилиндрическнх магнитных доменах (ЦМД) 1, 2. Эти устройства содержат магнитоплепочпыс аппликации продвижения, управляющие аппликации и коммутационную разводку, нанесенные на магнитоодноосный доменосодержащий материал, например, феррит - гранат, магнитную систему из постоянны.х магнитов с магнитопроводамп для создания условий существования цилиндрических магнитных доменов и электромагнитных кат)П1ек, для создания вращающегося магнитного поля продвижения ЦМД, расположенных нод углом 90° относительно друг друга, подключенных к источникам переменного тока. Внутри электромагнитных катушек параллельно их осевой плоскости расположен магнитоодноосный доменосодержащий материал (кристалл). Такие устройства требуют больших энергозатрат, так как необходимо создавать вращающееся магнитное поле в бoльшoмJ объеме, кроме того, изготовление катущек нетехнологично, так как этот процесс не поддается групповой обработке, а также из-за того, что требуются сборочные операции.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является запоминающее устройство на магнитных доменах 3.

Оно содержит магнитоодноосный доменосодержащий кристалл с расположенными на нем магнитоилсночными аппликациями продвижения, аппликациями упраиления, источники тока и источник магнитного поля уиравления. Однако для изготовления такого устройства необходимы операции высокоточной сборки, т. е. они нетсхиологичны и малонадежны.

Целью изобретения является попьпнепие надежности устройства.

Для этого источник магнитного поля уиравления выполнен в виде слоя немагнитного диэлектрика, нанесенного на доменосодержащий кристалл, на слой немагнитного диэлектрика нанесен слой тонкой проводящей иленки с контактными площадками, размещенными за иределами зоны магиитопленочных продвигающих и управляющих аппликаций, а к каждой наре контактных площадок подключены электрически разпязанные источники тока.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - схема управле 1ия иродвижением доменов; на фиг. 3 - схема подключения ироводящей пленки к источникам тока; на фиг. 4 - временная диаграмма протекания тока через нроводящую пленку. На магнитоодноосный доменосодержащш кристалл 1, выращенный энитаксиально на немагнитном материале, например, гадолинийгаллневом гранате 2, нанесен слой 3 коммутационной разводки, в котором сформированы элементы источника магнитного поля управления 4. На слой 3 коммутационной разводки нанесен слой магнитного материала 5, в котором сформированы магннтопленочные аннликации Т-образной 6 и /-образной 7 конфигурации, далее нанесен слой немагнитного диэлектрика 8 и слой проводящей пленки с контактными площадками 9, подключаемый к источникам тока 10 - по оси X к 11 - по оси Y соответствующими щинами 12 и 13. Для обеспечения управления магнитными доменами 14 при использовании магнитопленочных анпликаций необходимо перемагннчнвать магнитонленочные анпликаций 6 и 7 носледовательно (показано на фиг. 2). Неремагничивание осуществляется магнитным полем Ну в плоскости, перпендикулярной оси легкого намагничивания доменосодержащего кристалла, параллельной плоскости слоя магнитопленочных аппликаций 5. Магнитный домен 14 имеет нолюса, расположенные в противоположных сторонах по оси легкой намагниченности (фиг. 2,а), магнитный домен в виде цилиндра устойчиво существует в магнитоодноосном материале, например, феррит-гранате, при наличии магнитного поля смещения Ясы, нанравленного параллельно оси легкой намагниченности. Ноле смещения /-/см может создаваться, например, постоянными магнитами. Магнитное поле управления Ну, направленное параллельно /-образной аппликации 7 по оси X, намагничивает ее, создавая притягивающий нолюс у одного своего конца (фиг. 26), у которого фиксируется магнитный домен 14 (позиция /). Г1ри переключении магнитного поля управления Ну в положение, показанное на фиг. 2в, перемагничиваются магнитопленочные аппликации, и магнитный домен переходит к новому притягивающему полюсу (позиция И)-. Нри иолол :ении вектора магнитного поля управления Ну, показанном на фиг. 2г, магнитный домен 14 переходит в позицию III, так как создаются притягивающие полюса, как показано на фиг. 2,г. Когда вектор магнитного поля Ну переключен в направлении, показанном па фиг. 2д, образуется новая система полюсов иа магнитопленочных аппликациях, и магнитный домен 14 нереходит в позицию IV. Нри еще одном переключении вектора магнитного ноля управления Ну (фиг. 2е) создается система полюсов, тождественная показанной на фиг. 26, магнитный домен 14 переходит в позицию /, но уже на другой /-образный элемент, т. е. магнитный домен 14 при последовательном переключении магнитного ноля управления Ну, вызвавшего последовательное неремаг и1чивапие аппликаций 6 и 7 и связанное с этим последовательное иеремещение притягивающего полюса, передвигается вслед за перемещением притягивающего полюса и движется по доменопродвигающей структуре. Магнитное ноле управления Ну создается электрическим током в слое нроводящего материала 9. Нротекающий по слою 9 ток / создает вокруг него магнитное поле Ну, конфигурация которого при разных направлениях тока показана на фиг. За и 36. Это магнитное поле (направление вектора Ну показано на фиг. За и 36 для нижней стороны слоя 9) намагничивает магиитопленочные аппликации. Смена направления тока вызывает смену направления вектора магнитного ноля унравления Ну, что позволяет вызвать неремещение магнитных доменов нри переключении направлений тока, соответствующих переключению вектора Ну на фиг. 2. Носледовательность подключения источников тока 10 и 11 показана на временной диаграмме (фиг. 4). Исключение электрической связи между проводящим полем 9 и коммутационной разводкой осуществляется слоем немагнитного диэлектрика 8. Источники тока 10 и 11 также электрически развязаны. Нредлагаемое устройство позволяет при его изготовлеиии исиользовать металлическую плоскую плепку, нанесенную, например, иапылением на кристалл доменосодержащего материала, в качестве узла, создающего магнитное поле управления. Это позволяет повысить технологичность изготовления такого устройства, так как исключаются операции по изготовлению и сборке катушек управления и повышается надежность устройства. Кроме того, носкольку металлическая проводящая пленка для создания поля управления наносится в непосредственной близости от магнитопленочных аппликаций (зазор может составлять не более 1 мкм), требуются более низкие энергозатраты для перемагничивания магнитопленочных аппликаций. Формула изобретения . Запоминающее устройство на магнитных доменах, содержащее магнитоодноосный доменосодержащий кристалл с расположенными на нем магнитопленочными аппликациями продвижения, аппликациями унравления, источники тока и источник магнитного поля управления, отличающееся

тем, что, с целью повышения надежности устройства, источник магнитного поля управления выполнен в виде слоя немагнитного диэлектрика, нанесенного на доменосодержащий кристалл, на слой немагнитного диэлектрика нанесен слой тонкой проводящей пленки с контактными площадками, размещенными за пределами зоны магнитопленочных продвигающих и управляющих аппликаций, а к каждой паре контактных

W

площадок подключены электрически развязанные источники тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3702991, кл. G НС 11/14,5/04,16.01.73.

2.Патент США № 3711841, кл. G НС 11/14, 19/00, 14.11.72.

3.IEEE Mrans. МАС-11, № 5, р. 1151 - 1153, 1975.

а

Ч-

JfM

I IV Ш П

«

Фиг2

а)

.-..

Т