Способ генерации цилиндрических магнитных доменов Советский патент 1982 года по МПК G11C11/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении запоминающих устройств на .цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Известен способ генерации ЦМД, основанный на использовании первичного домена для образования новых, информационных ЦМД, которые генерируются из основного первичного домена выборочно или непрерывно с помощью различного вида токовых или пермаллоевых аппликаций. Генерация ЩЗД осуществляется путем растягивания первичного магнитного домена с помощью постоянного поля/ смещения и, преимущественно, вращающегося планарного магнитного поля, с последующим разрезанием домена токовым импульсом, подаваемым в Элемент расщепления l}

Недостатком этого способа является технологическая сложность его реализации, а также невозможность генерации любого заданного числа ЦМД с одинаковым с6сто)янием стенки. Это обусловлено тем,что для генерации ЦМД используется компонента магнитного поля, создаваемого аппликацией, вектор которого параллелен оси легкого намагничивания пленки, влияющая ,на неуправляемый переход домена :из одного состояния в другое. Поэтому необходимо применять специальные меры по предотвращению таких переходов.

Наиболее близким к изобретению является способ генерации ЦМД, основанный на воздействии на доменосо10держащую магнитную пленку.постоянным магнитным полем смещения и импульсным магнитным полем. На доменосодер«- жащей магнитной пленке, помещенной в поле смещения, наносится петлевой про15водок, имеющий наружную и внутреннюю стороны со структурами хранения, растягивания и передачи ЦМД, по которому последовательно подаются два токовых импульса противоположного

20 направления. Структуры расположены так что домен,растягивается между ними в продольном направлении без ОДНОГОразрыва, а отрыв домена происходит за счет изменения сумматорно25го магнитного поля. Расщепление доменов и их поступление в канал продвижения продолжается автоматически . и непрерывно 2.

Недостатком известного способа является ненадежность генерации ЦМД од ного и того же состояния при растягн вании первичного домена и воздействии импул зсных магнитных полей, причем каждый отдельный домен генериру ется при подаче двух последовательных импульсов . . . Цель изобретения - повышение надежности генерации ЦМД одного и того же состояния , Поставленная цель достигается тем, что формируют в феррит-гранатевой пленке первичного домена и отделения от него цилиндрического магнитного домена, формируют в ферритгранатовой- пленке области с локально измененными магнитными свойствами, формирование пе|рвичного домена в виде полосового домена осуществляют в области феррит-гранатовой пленки с локально измененными магнитными свойствами воздействием магнитного поля смещения нормально плоскости феррит-гранатовой пленки,- а отделение цилиндрических магнитных доменов от первичного домена осуществляют импульсным планарным магнитным по лем, вектор напряженности которого совпадает с проекцией grad М,где м намагниченность феррит-гранатовой пленки в области с локально изменен ными магнитными свойствами на плоскости феррито-гранатовой пленки. На фиг. 1 приведена схема осущес вления способа; на фиг. 2 - диагра ма работы устройства. Участок феррит-гранатовой пленки (фиг. 1) представляет собой размещенную на немагнитной подложке 1 до меносодержащую магнитную пленку 2, ось легкого намагничивания (ОЛН) ко рой направлена перпендикулярно плос кости пленки (коллинеарно оси 2 ). поверхности магнитной пленки 2 любым известньм способом (механически путем, травлением, ионной имплантацией и т.п.) создана область (участок) 3 с локально измененными, магни ными свойствами (далее по тексту просто - область). Область может быть создана, например, путем скрай бирования, так как в этом случае вблизи проведенной черты создается локальное изменение свойств ферритгранатовой пленки. Область может; быть создана и путем ионной имплантации, так как на границе имплантированной и неимплантированной облас тей возникает локальное изменение магнитных свойств феррит-гранатовой пленки. Линейные размеры области и ее конфигурация определяются в каждом конкретном случае топологией со даваемого ЦМД-устройства, При приложении к феррит-гранатовой пленке поля смещения необходимой величины все свободные страйп-домены -коллапсируют, и сохраняются только страйп домены 4 (полосовые домены), связанные с областью 3. Величина напряженности поля смещения выбирается в диапазоне больше еличины поля при коллапсе свободных страйпов и меньше величины поля при коллапсе ЦМД. На фиг. 2 приведена форма применяемого импульса треугольной формы планарного поля и отмечены моменты врв мениС 6 в фазах подъема и спада амплитуды напряженности импульса Н с указанием Н отрьша и Н сдвига ЦМД. Генери рование ЦМД в соответствии с предложенным способом осуществляется следующим образом. К. доменосодержащей магнитной пленке 2 Прикладываю : импульс планарного магнитного поля Hii , вектор напряженности которого образует прямой угол с областью 3-. Например, если область 3 параллельна оси ОХ, то вектор напряженности магнитного планарного поля Н должен быть направлен вдоль .оси ОУ. В момент времени х (точка 5 на фиг. 2) на доменосодержащую пленку 1действует только поле смещения, и страйм-домен расположен вдоль области с локально измененными магнитными свойствами. В этот же момент времени t включается импульсное планарное магнитное поле К величина напряженности которого нарастает по линейному закону. Под действием возрастающего планар- . ного поля страйп-структура, связанная с областью с локально измененными магнитными свойствами, к моменту времени t. (точка б на фиг. 2) преобразуется в .гребенчатую. структуру. При некоторой величине напряженности планарного поля Н отрыва, зависящем от параметров доменосодержащей пленки, гребенчатая структура отрывается от области с локально, изйененными магнитными свойствами (точка 7 на фиг. 2). Дальнейшее повышение напряженности планарного поля приводит к коллапсу страйп-структуры, НО;.если после достижения отрыва страйпа начать снижать планарное поле, то возникает структура (точка 8 на фиг. 2). Доменная структура при этом преобразовалась в ряд ЦМД, расположенных вдоль области с локально измененными магнитными свойствами и страйп-доменом на конце указанной области. При .дальнейшем уменьшении напряженности планарного поля, по достижении некоторого его значения Н сдвига, страйп-домен, оставшийся йа конце области, начинает быстро двигаться вдоль области, отодвигая образовавшиеся ЦМД от нее за счет сил междоменного отталкивания (точка 9 на фиг. 2). Дальнейшее уменьшение планарного поля до нуля приводит к еще большему отходу ряда образовавшихся ЦМД от области и к увеличению расстояния между ЦМД в ряду вследствие отталкивания ЦМД друг от друга (точка 10 на фиг, 2). Повторение описанного цикла приводит к генерации второго и поЬледующих рядов цМд, которые за счет междоменного отталкивания продвигают находящиеся перед ними ряды ЦМД еще дальше от области с локально измененными магнитными свойствами. Быстр действие способа генерации определяется параметрами используемой до;менносодерксидей магнитной пленки, в частности подвижностью доменных стенок, которой и определяется та минимальная длительность планарного им пульса, прикоторой еще происходит преобразование страйпа в ЦМД. Кэмереняя показываютучто при некотором предельном значении импульсного планарного .магнитного поля вектор намагниченности домена поворачивается в плоскость магнитной пленки, вследствие чего все генерируемые предложенным способом ЦМД всегда имеют одно состояние S 0. Технико-экономические преимущества предложенной схемы генерации ЦМД заключаются в ее конструктивной прос тоте и технологичности, а также и по вышении надежности, поскольку одним импульсом возможно синхронно генери ювать любое заданное число ЩД заведомо с одним и тем состоянием , Формула изобретения Способ генерации цилиндрических магнитных доменов, основанный на формировании в феррит-гранатовой пленке первичного домена и отделении от него цилиндрического магнитного домена, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения надежности генерации цилиндрических магнитных доменов одного и того же состояния 5 О , формируют в ферритгранатовой пленке область с локалбно измененными магнитными свойствами, формирование первичного домена в виде полосового домена осуществляют в области феррит-гранитовой пленки с локально измененными магнитньали свойствами воздействием магнитного поля смещения нормально плоскости феррит-гранатовой пленки, а отделение цилиндрических магнитных доменов от первичного домена осуществляют импульсным планарным магнитным полем, вектор напряженности которого совпадает с проекцией grad М, где и - намагниченность феррит-гранатовой ппенки в области с локально измененными магнитными свойствами на плоскости феррито-гранатовой пленки. Источники информации, принятые во- внимание при экспертизе 1.Бобек Э. и др. Цилиндрические магнитньЙ домены. М., Энергия , 1977, с. 149. 2.Патент США 3958211, кл. 340-174, опублик. 1976, (прототип) .