Способ направленной синхронной передачи информации в тонких магнитных пленках Советский патент 1982 года по МПК G11C11/14 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении произвольных последовательностных логических схем на основе тонких магнитных пленок (ТМП) с управляемым движением плоских магнитных доменов (ПМД),

Известен способ направленной, синхронной передачи информации в ТМП, основанный на подаче импульсов стирающего и удерживающего магнитных полей, обеспечивающих сохранение ПМД, и использовании стоп -импульсоЗ паля, ограничивающих рост информационных доменов регулярными зонами в тактах продвижения. При этом информация перемещается по низкокоэрцитивным каналам, параллельным оси легкого намагни.чивания (ОЛН) , а шины Удержания, создающие локальные поля, противоположные стирающим, проходят через регулярные зоны, в которых ПМД ограничен Стоп -шинами. Указанный способ обеспечивает возможность ре.версивного продвижения информации, создание сдвигающих регистров с высокой областью устойчивой работы (ОУР) П.

Однако при этом возникают технологические затруднения, связанные с использованием шаблона ,вследствие большой его площади. Кроме того, двухслойная структура шин вызывает определенные трудности при

10 совмещений слоев и обуславливает невысокую плотность записи информации из-за наличия нелокализованных полей от и шин удержания.

Наиболее близким техническим реISшением к данному изобретению являет-, ся способ направленной синхронной передачи информации в ТМП, который основан на совместном воздействии на ТМП с ПМД постоянным и импульсным

20 управляющими магнитными полями. При известном способе ПМД прюдвигаются и стираются в низкокоэрцйтивных ка.налах, параллельных ОЛН во время 39 действия управляющих импульсов: постоянные локальные поля магнитожестких аппликаций помогают стирать доме и ограничивают и удерживают ПМД между двумя соседними магнитожесткими полосками. Способ обеспечивает возможность построения сдвигающих регистров с большой ОУР, высокой плотностью записи и быстродействием пере дачи информации при сокращении количества управляющих цепей 2. Однако при известном способе срав нительно большим остается значение потребляемой мощности, а ОУР уменьшается при увеличении плотности запи си информации, вследствие ограничения верхней границы поля продвижения полем зародышеобразования при уменьшении ширины каналов. Целью изобретения является снижение потребляемой мощности при переда че информации в ТИП. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу направленной синхронной передачи информации в ТИП при воздействии на ТИП с ПМД , постоянным и импульсным управляющими магнитными полями,по меньшей мере, одно из них имеет градиент вдоль оси трудного намагничивания (ОТН) ТИП. Компонента градиента по ОТН должна обладать величиной, достаточной для того, чтобы вектор скорости ПНД содержал составляющую вдоль ОТН, т.е домены передвигаются непараллельно ОЛН пленки; создается эта компонента управляющими шинами и (или) магиитожесткими аппликациями, сформированными в виде структуры, имеющей пов,торяющиеся участки переменной ширины. . На фиг. 1а, б, в, г, д изображен процесс движения ПМД под углом к ОЛН на примере элемента устройства, в котором компонента градиента по ОТН создается управляющими шинами; на фиг. 2 - диаграмма импульсов полей, необходимых для продвижения ПМД в устройстве, показанном на фиг. 1; на фиг. За, б, в - процесс движения ПМД вдоль ОТН образца на примере эле мента устройства, в котором компонен та градиента по ОТН создается управляющими шинами и магнитожесткими аппликациями. Направленная синхронная передача информации в ТМП осуществляется в соответствии с предложенным способом следующим образом. 14 Первоначально (фиг. 1) вся ТМП 1 намагничена в одном направлении по ОЛН, например снизу вверх. Магнитожесткие аппликации 2, расположенные под углом к ОЛН и ограничивающие участок ТМП, по которому может перемещаться информационный домен 3 намагничены таким образом, что постоянное локальное магнитное поле на их краях (фиг. 1) совпадает с направлением обратной намагниченности в ПМД и имеет величину не меньше значения поля, необходимого для удержания домена минимально возможных размеров, получаемых в процессе его перемещения. С помощью шины записи в выбранный участок ТМП записывается ПМД 3 обратной намагниченности (фиг. 1а). Затем к ТМП посредством меандрооб-. разной шины управления 5 (фиг. 16) прикладывается локальное поле, которое в умастке 6 шины управления по направлению совпадает с направлением намагниченности в ПМД и имеет величину достаточную для того, чтобы информационный домен переместился под шину управления. При этом в зонах перемещения ПМД шина управления 5 постоянно меняет свою ширину (например просечки треугольной формы, (фиг. 1) и создает поле, имеющее компоненту градиента по ОТН, под действием которой ПМД перемещается под углом к ОЛН справа налево. Рост ПМД вверх в заданный такт. ограничен локальным полем в участке 7 шины управления, направленном противоположно направлению намагниченности в ПМД. В следующий такт-;(фиг. 1в) домен под действием постоянных локальных полей магни ожестких аппликаций вырастает вверх и своим верхним концом попадает в зону действия локального поля, создаваемого участком 7 шины управления. При этом импульсы пол;и в шине управления отсутствуют. Следующий такт действия управляющих импульсов (фиг. 1 г) характеризуется наличием:локальных полей, направленных противоположно направлению намагниченности в ПМД в участках 6 и 8 шины управления. Под. действием данных полей происходит восстановление первоначального состояния ТМП внизу (участок 6) и ограничение роста ПМД вверху (участок 8). При этом под действием локального псля в участке 7. совпадающего с направлением намагниченности в ПМД и имеющего компоненту градиента по ОТН, информационный домен одновременно вырастает вверх и смещается влево. .

Затем под действием постоянных локальных полей магнитожесткиХ аппликаций ПМД занимает положение, показанное на фиг. 1д. Таким образом, осуществляется передача информации вле,во-вверх. Последовательность импульсов полей, необходимых для обеспечения продвижения информационных доменов в данном случае, приведена на фиг. 2.

В другом варианте, при котором компонента градиента по ОТН создается с помощью магнитожестких аппликаций и управляющих шин (фиг. 3), вся пленка 1 первоначально также намагничена снизу вверх. Требования, предъявляемые к локальным полям, создаваемым магнитожесткими аппликациями 2, аналогичны описанным в предыдущем случае.

В выбранный участок пленки с помощью шины записи 4 записывается домен 3 обратной намагниченности (фиг. За) При этом локальное поле от шины записи может действовать по ОТН (как показано нЪ фиг. 3), ПМД образуется за счет совместного действия локального поля по ОЛИ от магнитожестких аппликаций и локального поля по ОТН от шины записи.

Затем к пленке с помощью шины управления 5 прикладывается кратковременный импульс для создания локального поля, с помощью которого домен проходит по трудной оси вправо мимо позиций закрепления ПЙД - аа (фиг. 36). В позициях аа имеет минимальные размеры в процессе продвижения. Шина управления для сдвига ПМД по ОТН вправо от позиций закрепления ПМД представляет собой регулярную структуру, состоящую из участков с постепенно уменьшающейся шириной, благодаря чему во время действия импульса она создает локальное поле, имеющее компоненту градиента, направленную вправо по ОТН. Импульс, подаваемый в шину управления, должен иметь ограничение по длительности для того, чтобы домен во время его действия переходил только через один участок магнитной структуры, содержащий позиции закрепления ПМД.

Затем домен под действием компоненты градиента по ОТН, создаваемой постоянными локальными полями магнитожестких аппликаций, сдвигается вправо до следующих позиций аа. (фиг. Зв). Для создания такого поля края магнитожестких аппликаций располагаются под угломк ОЛН и ограничивают повторяющиеся участки пленки переменной ширины. Таким образом, осуществляется передача информации вправо.

Использование предложенного спосба направленной синхронной передачи информации в ТИП создает возможност для продвижения информации в любых определенных конфигурацией магнитожестких аппликаций и управляющих ши направлениях. Причем из изложенного принципа работы видно, что предложенный способ при сохранении высокой плотности записи и быстродействии передачи информации позволяет уменьшить потребляемую мощность вследствие того, что вектор скорости ПМД при продвижении информации кроме компоненты по ОЛИ имеет компоненту и по ОТН, создаваемую управляющими шинами и (или) магнитожесткими аппликациями определенной конфигурации. Вследствие этого уменьшается требуемая для продвижения ПМД амплитуда импульса поля, подаваемого в шину управления, или требуется однополярный кратковременный импульс. Следует также отметить, что при повышени,и плотности записи информации, связанной с уменьшением размеров участков хранения и перемещения ПИД, ОУР в предложенном способе,, в отличие от известных, может изменяться незначительно, так как имеется возможность изменения величины компоненты градиента по ОТН путем набора трубемой конфигурации шин управления и (или) магнитожестких аппликаций.

Формула изобретения

Способ направленной синхронной передали информации в тонких магнитных пленках, основанный на совместном воздействии на тонкую магнитную пленку с плоскими магнитными доменами постоянным и импульсным управляющими магнитными полями, о т л и чающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности при передаче информации, при воздействии на тонкую магнитную пленку с плоскими магнитными доменами постоянным и импульсные управляющими магнитными полями, по меньшей мере, одно из них имеет градиент вдоль оси трудного намагничивания тонкой магнитной пленки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N 347795, кл. G 11 С 11/14, 1972.

2.Патент США № 3997885,

кл. 340-174, опублик. 1977 (прототип)