Устройство для продвижения цилиндрических магнитных доменов Советский патент 1979 года по МПК G11C11/14 

:I

Предлагаемое изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к запом1тающим устройствам на магнитных доменах.

Известны устройства. для продвижения цилиндрических магнитных доменов (ЦМД), образованные проводящими шинами или контурами, нанесенными на поверхность доменосодержащего материала 1 . Движение ЦМД осуществляется под действием градиента магни гного поля, поочередно создаваемого в последовательности контуров, образованных шинами за счет подачи в них электрического тока.

Следующий тип структур продвижения ЦМД представляет собой каналы, сформированные в тонкой мапштной пленке, вдоль которых распространяются домены 2. Движение ЦМД в канале происходит за счет сил мапгатостатического взаимодействия между доменами.

Наиболее близким к изобретению является устройство продвижения цилиндрических магнитных доменов, содержащее слой магнитного материала и пленку доменосодержащего материала 3. ЦМД распространяется вдоль канала

из пермаллоевых тонкопленочных аппликаций Y - образной формы. Движение ЦМД происходит при повороте вектора управляющего поля, лежащего в плоскости кристалла, которое по мере вращения образует в различных местах аппликаций наиболее благоприятные условия для нахождения ЦМД.

В силу того, что ЦМД перемещается под действием магннтостатического взаимодействия между его собственным магнитным потоком и магнитным потоком элементов структуры продвижения, существуют жесткие соотношения между размерами аппликаций или токовых контуров и диаметром доменов, соблюдение которых обеспечивает устойчивую работу устройства. Так ширина ашшикации и минимальное расстояние, между ними должны равняться примерно половине диаметра ЦМД, а их длина - 2,5 диаметра, а Ш1фина шин контура - около 1/4 диаметра.

Увеличение плотности записи запоминающих устройств сопровождается переходом к ЦМД с диаметрами порядка нескольких микрон и менее. Это требует изготовления угфавляющих

аппликаций, токовых контуров или каналов продвижения с размерами менее одного микрона, тогда как предел разрешения лучигах фотолитографических методов - 1/3 микрона.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство содерж1 т генераторы и аннигиляторы полосовых доменов а слой магнитного материала выполнен в ввде пластин с полосовой доменной структурой, рас.положенных на пленке доменосодержащего материала и магнитостатически связанных с ней. на концах каждой пластины с полосовой доменной структурой установлены генератор и аннигилятор полосовых доменов, магнитосвязанных с пластиной с полосовой домешюй структурой.

Кроме того генератор и аннигилятор полосовых доменов выполнены в виде магнитной пленки с нанесенными на нее токовыми аппликациями.

На фиг. 1 схематически показана ко струкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 изображена схема работы генератора полосовых доменов; на фиг. 3 - диаграмма токов.

Устройство состоит из магнитного материала, например из сплава Cd-Co 78/22, с высокой одноосной анизотропией, перпендикулярной направлению полосы 1 (К 2 ft MS) , где К энергия анизотропии, MS - намагниченность насьщения), магнитный материал, выполненный в виде пластин с полосовой доменной структурой, нанесен на доменосодержащий материал 2 на концах гшастин расположенъ генератор 3 полосовых доменов и акнигйгштор 4 полосовых доменов. Генератор образован токовыми шштми 5 и 6, а аннигилятор - шиной 7.

Поперечный размер j полосы 1 состав.чяет от I до 20 дааметров управляемого ЩУЩ, продольюзш - 2 определяется соотношением 1з , где - после акизофопии : материала полосы. Ну - поле управления, Hy«4ffMs. .Для полосы 1 из Co-Co, при коэрцитивности Н 10э и Ну ЮООэ, размер Ij lOOd и для ЦМД диаметром d 0.5 мкм. | 5 мкм, (т 5Р мкм. Может 5ыть создана структура продвижения большего размера i2; путем последовательного расположения двух и более полос с промежуточныку: генератораьш в начале каждой новой полосы.

Устройство работает следужкднм образом.

В полосе 1 с помощыр генератора 3 создается полосовая доменная структура, которая является управляющей. Аняшилятор 4 производит аннигиляцию полосовых доменов на противоположном конце полосы 1, за счет магнитного поля шины 7, при прохождении по ней импзльса тока. Зарождение полосовых доменов генератором 3 осуществляется в момент подачи на iiunibi 5 и 6 последователыюсти импульсов противоположной полярности. При JTOM в течение действия импульса, поданного на шину 5 про} сходит на.магничивание полосы до насышеаил под всей поверхностью шины. В течение импупьса противоположной полярности, поданного на шину 6, зарождается домен противоположной намагниченности, а зарожденный ране сдвигается в сторону аннигилятора 4 вдоль . При одаовременном действии генератора и аннигилятора происходит перемещение поперечной полосовой доменной структуры в полосе 1 от генерагорэ 3 к аннигилятору 4. В силу соизмеримости периода управляющей полосовой структуры с диаметром ЦМД и магнитостаи мсского взаимодействия полосового домена с ЦМЛ, последний продвигается под полосой 1 В:- направлении от генератора 3 к ая 1игили гору 4 совместно с движущейся полосовой структ рой. Выполнение усгройства продвижер1ия ЦМД в В1ще полос из магнитного материала, содержащих полосовую доменную структуру выгодно отличает его от дискретных продвигающих аппликаций и токовых контуров поскольку период управляющей доменной структуры определяется только параметрами магнитного материала полосы, так как характерная длина & J , определяющая период полосовой уггравляющей структурь;, зависит только от маг:-;итт ьгх иарамитров - где А - обменшз параметр, ivij - Тамагничеш Осгь насыщения, К - энергия анизотропии.

Б результате, пре/шагаемое устройство продвижекня, чзготов.чяе:у ое спработанными техноjion« ecKHp,i;H приемами, дает возмож {ость управлять ЦНЦ с л 1аме1рами 0,1 мкм и менее. Это позволяет повысить плотность записи в Ш раз к более по сравнен.ню с гради1шоннь;ми ЦМД - устройствами, в которых технологические огранчения исключают создание управляющих сгрукТЗ/Р для дааметров ЦМД меньших 2 мкм.

Формула изобретения

1. Устройство для продв1 жения цилиндрических магнитных доменов, содержащее слой магнитного матерр1ала и ги1енку доменосодержащего материала, отличающееся тем. что, с целью повьсшення надежногти устройства, оно содержит генератор и аннигилятор полосовых домеков, а слей магнитного материала выполнен в виде пластин с полосовой доменной структурой, расположенных на пленке доменосодержащего материала и магнитостатически связанных с ней, а на концах каждой пластины с полосовой доменной структурой установлены генератор и аннигилятор полосовых доменов, магнитосвязанные с пластиной с полосовой доменной структурой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор и аннигилятор полосовых доменов выполнены в виде магнитной пленки с нанесенными на нее токовыми апщтикациями.

Источники информащш, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1367474, кл. И 3 В, 1974.

2.Патент США N 3827036, кл. 340-174, 1974.

3.naiCHT США № 3753250, кл. 34П-174, 1973 (прототип).

/,t

7,I,

PU2.2