Способ формирования решетки цилиндрических магнитных доменов Советский патент 1983 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 формирования решетки ЦМД, основанный на создании в домен соде ржгице и пленке полосовой доменной структуры и расчленении ее токовыми импульсами. При формировании полосовой доменной структуры к пленке прикладывают модулированные поля смещения и плоскопараллельное поле. Вслед за этим в проводники (нанесенные в виде аппликаций на поверхность пленки) подаются токовые импульсы, в результате чего образуется гексагональная решетка ЦМД tl Основньм недостатком данного способа является его конструктивная (создание соответствующих полей) и технологическая (нанесение проводниковых аппликаций) сложность.

Наиболее близким к изобретению является способ формирования решетки ЦМД, который основан, как и предложенный,, на воздействии на доменсодержащую пленку импульсным магнитным полем и постоянным магнитным полем смещения, приложенными перпендикулярно плоскости доменсодержащей пленки. Поле смешения внатале возрастает так, что одна полярность полосовых доменов сжимается в узкий домен в форме нити. Затем прикладывается с помощью катушки внутренним. диаметром 0,6 мм импульсное магнитное поле, каждый импульс которого и разбивает эти узкие нитевидные

10 домены на ряд ЩЩ 2.

Однако импульсное магнитное поле должно быть достаточно большой ампли туды, чтобы разорвать -ниточные домены, но достаточно короткой длитель15ности, чтобы ЦМД не сколлапсировали после ух образования. Естественно, что эти требования к величине амплитуды импульсного магнитного поля и его длительности существенно уменьша20ют зону формирования решетки 1№Щ и во многих случаях затрудняют реализацию известного способа. Недостатком известного способа является также существование фокусирующего

25 эффекта, не позволяющего создать решетку в виде параллелограмма, которая преимущественно используется при создании накопителей. Однако этот фокусирующий эффект можно от30регулировать, варьируя расстояния между плоскостью катушки и плоскостью пленки, но при этом снижается надежность ввиду того, что необходимо обеспечить достаточно высокую степень параллельности плоскости катушки и плоркости пленки, а также . подобрать оптимальное расстояние между пленкой и катушкой. Естественно, что при этотл возрастают затраты времени на формирование ранетки, так как оптимальное расстояние для каждой катушки и магнитной пленки необходимо подбирать опытным путем Целью изЬбретения является упрощение формирования решетки ЦМД; Поставленная цель достигается согласно способу формирования решетк ЩЩ путем воздействия импульсным магнитным полем на доменсодержащую пленку последовательностью импульсов магнитного поля длительностью не мемее 2 мкс каждый и с амплитудой . напряженности 5-70 Э. Амплитуда и длительность импульсов магнитного поля выбираются из условия образования разрывов полосовых доменов, причем величину амплитуды импульсного магнитного поля снижают при увеличении поля смещения. На фиг.1 показаны зоны устойчивого формирования решетки ЦМД предложе ным способом; на фиг.2 - зависимость необходимого числа импульсов магнитного поля от их длительности. В соответствии с предложенным способом форми:рование решетки ЩЩ осуществляется следующим образом К доменсодержащей пленке приклады вают перпендикулярно поверхности образца импульсное магнитное поле путем подачи импульсов тока в два параллельных проводника. Причем амплитуда и длительность импульса магнитного поля таковы, что при однократном его приложении полосовые домены не разрываются, разрывы в доменной структуре возникают только после приложения определенного числа таких импульсов. Последующие импульсы той же амплитуды и длит(альности приводят к увеличению числа разрывов полосово го домена и выталкиванию отдельных его кусков под действием градиента вобласть однородного поля, а увеличение плотности таких кусков приво дит в результате их магнитостатического взаимодействия к образованию ЦМД и в конечном итоге к формированию решетки цилиндрических, магнитных Яоменов. При необходимости изменени амплитуды и длительности импульсного магнитного поля, а также при необходимости изменения зоны формирования решетки ЦМД к доменсодержащей пленке требуется дополнительно приложить внешнее поле смещения, направленное параллельно оси легкого намагничива :ния. При этом качественная сторона процесса фоЕ 1ирования остается неизменной. Предложенный способ формирования решеток ЦМД был экспериментально проведен и отработан на монокристаллической пленке феррита-граната состава (Y Sm ) (F eG а ) 0, выращенной методом жидкоФазноЯ эпитаксии на подложке гадолиний-галлиевого граната. Статические параметры образца имели следующие значения: толщина ,3 мкм, поле коллапса U 114 Э, поле насыщения 130 Э, характеристическая длина I 0,63 мкм, намагничен ность насыщения Alf-Vlc, 250 Гс. Решетка ЦМД в пленке указанного феррита-граната формируется в определенном интервале значений амплитуды и длительности импульсов магнитного поля. В качестве примера на фиг.1 представлено несколько зон форладрования решетки Щ-Щ, позволяющих сделать вывод о значительном снижении амплитуды импульсного магнитного поля, требующегося для образования решетки ЦМД, и о существенном расширении границ зон формирования как по величине постоянного поля смещения, так и подлительности импульсного магнитного поля. На фиг,2 приведена графическая зависимость числа импульсов магнитного поля, требукидихся для формирования рвиетки Щ4Д в пленке указанного состава, от их длительности. Из фиг.2 видно, что ускорение процесса формирования доменной решетки и, следовательно, уменьшение энергозатрат на это формирование достигается в диапазоне длительностей импульса магнитного поля 2-8 мкс. Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в значительном упренцении существующих устройств формирования решеток ЦМД, в ускорении процесса формирования{ в значительном расширении зоны формирования решетки ЦМД, в снижении энергоемкости устройств, использующих решетки ЦМД. Формула изобретения Способ формирования решетки цилиндрических магнитных доменов, основанный на воздействии на доменсодержащую пленку импульсным магнитным полем и постоянным магнитным полем смещения, приложенными перпендикулярно плоскости доменсодержащей пленки, отличающийся тем, что, с целью упрощения формирования решетки цилиндрических магнитных доменов, воздействие импульсным магнитным

полем на доменсодержащую пленку осуществляют последовательностью импульсов магнитного поля длительностью не менее 2 мкс каждый и с амплитудой напряженности 5-70 Э.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.AlP Conf Proc.,1975,5,p.l70.

2.. 21, 1973, рГ 596 (прототип).