Логический элемент Советский патент 1982 года по МПК H03K19/168 G11C11/14 

(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к вычислительной технике, и может быть использовано в вычислительных устройствах, в которых в качестве носителей информации применяются цилиндрические магнитные домены (ЦМД),

Известен логический элемент содержащий магнитоодноосную пленку, на которой расположены токопроводящие шины 1.

Недостаток данного элемента - его сложность.

Наиболее близок к предлагаемому логический элемент, который содержит магнитоодноосную пленку, на которой расположены два изолированных друг от друга токопроводящих слоя, в которых выполнены каналы продвижения ЦМД из последовательно расположенных отверстий 2 .

Недостатком известного элемента . является то, что он может осуществлять только функции переключения ЦМД,

Цель изобретения - расширение области применения известного логического элемента путем реализации различных наборов логических функций. .

Поставленная цель достига ется тем, что в логическом элементе во втором

токопроводящем слое выполнено дополнительное отверстие эллиптической формы,совмещенное со смежными отверстиями первого и второго токопроводящих слоев в одном из каналов продвижения ЦМД, причем большая ось дополнительного отверстия расположена перпендикулярно направлению движения ЦМД.

10

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого логического элемента; на фиг. 2 проиллюстрирован принцип его действия.

Логический элемент содержит маг15 .нитоодноосную пленку 1, на которой расположены два токопроводящих слоя 2 и 3 из немагнитного материала, изолированные друг от друга и от пленки 1слоями диэлектрика 4,с отверсти-

20 ями 5 в слое 3, отверстиями 6 в слое 2 и дополнительным отверстмем 7 эллиптической формы в слое 3, образующими каналы 8 и 9 продвижения ЦНД. Цифрами 10-13, 10-13 и

25 обозначены позиции, занимаемые ЦМЦ во время работы элемента.

Предлагаемый логический элемент работает следующим образом.

При протекании импульсных перемен3Dных токов I и 1(1. в слоях 2 и 3 соответственно (фиг. la ) в вершинах каждого из отверстий создаются локальные области магнитного поля, векторы напряженности которых антипа раллельны и перпендикулярны плоскости кристалла. В результате отверстия представляют собой магнитные диполи Направление векторов токов I и I / перпендикулярны (в плоскости пленки большим осям отверстий, а их фазы сдвинуты друг относительно друга . на 90, Продвижение ЦМД вдоль канала осуществляется за счет поочередной смены полярности полюсов на концах отверстий.Смена полярности происходит за счет изменения направления токов Абсолютная величина напряженности м нитного поля, наводимого в торцах о верстий, зависит от линейных размеров отверстий и плотности тока в слое. Отверстие, расположенное своей узкой частью вдоль вектора тока, имеет более слабые полюса по сравне нию с отверстием, расположенным .широкой частью перпендикулярно направ лению вектора тока. Следовательно, для того, чтобы уменьшить величину одного из полюсов отвег тия (при одной и той же плотности тока), необходимо увеличи линейный размер той части отверстия которая расположена вдоль направления векГтора тока. В предлагаемом элементе полюс и (фиг. 2) ослабляется путем введения дополнительного отверстия 7. Одиноч ный ЦВД, продвигающийся по каналу 8 и последовательно занимающий позиции 10-13, перейдет из позиции 10 канале 8 в позицию И в канале 9. Переход ЦВД из канала 8 в канал 9 обуславливается тем,-что полюс 11 канале 9 значительно сильнее одноименного полюса в канаЛе 8. Если на входы каналов 8 и 9 пред лагаемого логического элемента одно ременно поступают два ЦМД, то в результате магнитостатического отталкивания ЦМД, находящихся в пози1;иях 10. и 10 каналов 8 и 9 соответственно, переход ЦМД из канала 8 в кансШ 9 невозможен. Исходя из выпейзложенных принципов прохождения ЦМД по каналам логического элемента составлена табли ца переходов. Логические уравнения, выполняемые элементом, имеют следующий вид: F А+В, F АВ(где А - переменная, поступающая в канал 8; В - переменная, поступающая в канал 9; F функция, реализуемая на выходе канала 8; и F - функция, реализуемая огическим элементом на выходе канала 9) . Таким образом, вследствие введения дополнительного отверстия в один из параллельных каналов,продвижения ЦМД можно реализовать логические функции И и ИЛИ, что позволяет производить логическую обработку информации непосредственно на ТИП51Х с двухслойным токовым управлением. Формула изобретения Логический элемент, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой расположены два изолированных друг от друга токопроводящих слоя, в которых, выполнены каналы продвижения цилиндрических магнитных доменов из последовательно расположенных отверстий, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения логического элемента путем реализации различных наборов логических функций, во втором токопроводящем слое выполнено дополнительное отверстие эллиптической формы, совмещенное со смежными отверстиями первого и второго токопроводящих слоев в одном из ка,налов продвижения цилиндрических магнитных доменов, причем большая ось дополнительного отверстия расположена перпендикулярно направлению движения цилиндрических магнитных доменов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.IEEE Trans. Magn.,V . MAG-13, 1977, № 5, p. 1261, 2.BSTJ, 1979, V. 58, № 6, p. 1453 (прототип).

Y////////A

t$ ISSsi v:sS; s ///2////// //////

7

У/7//// //////Л