Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов Советский патент 1981 года по МПК G11C11/14 

Изобретение относится к области в числительной техники и может быть использовано при проектировании запоминакмцих устройств на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Известен канал для продвижения ЦМД, содержащий магнитоодноосную пленку, в которой сформированы неимплантированные смежные фигуры, например диски. Такой канал функционирует при наличии вращающегося в плоскости материала магнитного поля Однако создание вращающегося магнитного поля требует больших энергозатрат, само переменное поле служит источником радиопомех, что требует дополнительного экранирования канала и источника поля. Кроме того, создание вращающегося магнитного поля на частотах порядка 1 МГц в большом объ еме сильно затруднено, что ограничивает быстродействие канала для продвижения ЦМД. Наиболее близким техническим решением к изобретению является канал для продвижения ЦМД, который содержит слой магнитоодноосного материала, разделительный слой диэлектрика и проводящий слой с периодически расположенными окнами Этот канал для продвижения ЦМД функционирует за счет изменения направления тока от источника в токопроводящем слое. ЦМД фиксируются у краев отверстий создаваемыми там протекакяцим током локальными магнитными полями 2. Недостатком такого канала является низкая надежность из-за статической неопределенности ЦМД при отключении питания, для стабилизации которых необходимо проведение ряда дополнительных технологических операций. Цель изобретения - повышение надежности известного канала для продвижения ЦМД. Поставленная цель достигается тем, что в известном канале в слое магнитодноосного материала выполнена матица областей повышенной коэрцитивости, при этом размер области не ревышает диаметра ЦМД при этом пеиод матрицы областей повышенной коэрцитивности не превышает половины ериода расположения окон в проводяем слое.

На фиг, 1 изображен канал для продвижения ЦМД; на фиг, 2 и 3 показан принцип действия этого канала.

Предложенный канал для продвижения ЦМД содержит расположенный на немагнитной подложке 1 слой магнитоодноосного материала 2, в котором выполнена матрица областей повышенной коэрцитивности 3, играющих роль магнитостатических ловушек. На слой магнитоодноосного материала 2 последовательно наносят разделительный слой иэлектрика 4 и проводящий слой 5 с периодически расположенными в нем окнами 6. Проводящий слой 5 подключен к источникам тока 7 и 8,

Цифрами обозначены позиции, занимаемые ЦМД во время продвижения по каналу.

Работа предложенного канала для продвижения ЦМД основана на взаимодействии ЦМД с локальными магнитными полями, создаваемыми протекающим током по окон б (фиг.2 а и 2 б). Когда включен источник тока 7 (управление источников тока 7 и 8 осуществляется от блока управления каналом), TOKj протекает от контакта 9 к контакту 10 (фиг. 2а). Плотность тока 1 между окнами больше, чем плотность тока в сплошном проводнике. Часть проводящего слоя между двумя окнами можно рассматривать как полоску проводника, по которому протекает ток и создает вокруг себя магнитное поле (фиг,2 а)р входящего с одной стороны окна и выходящего с противоположной. При протекании тока 1 от источника 8, подключенного в точках 11 и 12 к слою 5, входящее и выходящее магнитное поле оказывается у других сторон окна (фиг.2 б).

t

Пусть для определенности ЦМД имеет направление намагниченности, направленное от нас. Тогда выходящее из слоя 5 магнитное поле -ДН отталкивает, а входящее - АН - притягивает ЦМД. Для наглядности притягивающее поле обозначим +, а отталкивающее -, На фиг.2 в показано, когда протекают токи от обоих источников 7 и 8.

Пусть в исходный момент времени ЦМД 11 находится у края окна 6 в позиции 1 (фиг,3 а). Его удерживают магнитостатические ловушки (области повышенной коэрцитивности) 3 , расположенные вблизи этого окна. Если теперь пропустить ток L в направлении, показанном на фиг. 36 , то ЦМД 11 сместится к тому краю окна 6, где создается притягивающее поле + При этом ЦМД 11 перейдет на другие ловушки 3 в позицию П. Когда ток

| прекращается (фиг.З в), притягивающее поле исчезает, но ЦМД 11 зафиксирован магнитостатической ловушкой З в позиции 11 и остается в прежнем положении. Если теперь пропустить ток в направлении, показанном на фиг. Зг, то притягивающее поле создается на краю окна 6, ЦМД 11 перейдет в позицию 111 на этом окне и останется в ТОЙ же позиции при снятии поля (фиг.Зд), поскольку он там зафиксирован ловушкой 3. Теперь ток 1 пропускают в направлении,показанном на фигс, Зе ЦМД 11 переходит вслед за притягивающим полем в позицию 1У на магнитостатическую ловушку 3 , оставаясь там и после прекращения тока (фиг,3 ж)о При направлении тока, показанном на фиг,3 ЦМД 11 переходит из позиции 1У на окне -6 в позицию У на окне 6, где он фиксируется магнитостатической ловушкой 3. Дальнейшее движение ЦМД, так же как и движение по любому параллельному направлению, происходит аналогично.

Изменяя порядок чередования токов, можно изменять направление движения ЦМД, Если пропустить ток, как позано на фиг.Зи, то ЦМД 11 перейдет в позицию У1 на ловушке в окне 6, а оттуда при пропускании тока (фиг.Зк, в позицию У11 на окне 6, Таким образом, можно переключить направление перемещения доменов.

Движение ЦМД в обратном направлении происходит аналогично.

Чтобы избежать необходимости развязывания источников питания друг от друга из-за того, что они подключены к одному проводящему слою и поэтому нагружены друг на друга, можно использовать два слоя управления с окнами, сдвинутыми относительно друг друга. При этом питание слоев может

осуществляться гармоническими токами сдвинутыми на 90.

Магнитостатические ловушки должны обладать коэрцитивностью, превышающей коэрцитивность доменосодержащего материала (для фиксации ЦМД на свободном поле и магнитостатическое взаимодействие между соседними ЦМД (для устранения их взаимного влияния и выталкивания друг друга).

Предложенный канал для продвижения ЦМД является более простым по сранению с известными за счет того, что существенно снижаются требования к совмещению слоев. При малом периоде расположения областей повышенной коэрцитивности совмещение может вообще производиться случайным образом, так как гарантировано попадание хотя бы одной ловушки в зону окна при условии что период матрицы в два раза меньше периода расположения отверстий, в проводящем слое.

Формула изобретения 1. Канал для продвижения цилиндри:ческих магнитных доменов, содержащий

слой магнитоодноосНого материала, разделительный слой диэлектрика и проводящий слой с периодически расположенными окнами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности канала для продвижения цилиндрических магнитных доменов, в слое магнитоодноосного материала выполнена матрица областей повышенной коэрцитивности, при этом размер области не превышает диаметра цилиндрического магнитного домена.

2. Канал поп,1,отличающ и и с я тем, что период матрицы областей повышенной коэрцитивности не превышает половины периода расположения окон в проводящем слое.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США ff 3996573, кл. , 1977.

2.А1Р Conf. Ргос tf 2k, 197, p. 550 (прототип).