CH628751A5 - Aus nichtmagnetisierbaren schichten und magnetisierbaren filmen bestehender koerper, verfahren zu dessen herstellung sowie verwendung des koerpers als magnetblasenspeicher. - Google Patents

Aus nichtmagnetisierbaren schichten und magnetisierbaren filmen bestehender koerper, verfahren zu dessen herstellung sowie verwendung des koerpers als magnetblasenspeicher. Download PDF

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CH628751A5
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Stanley James Lins
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    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure

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  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen aus mehreren miteinander verbundenen nichtmagnetisierbaren Schichten und magnetisierba-15 ren Filmen bestehender Körper, mit einem ersten magnetisierbaren Film, in welchem Blasendomänen erzeugbar und aufrechterhaltbar sind, und mit einer nichtmagnetisierbaren Schicht als Unterlage.
Aus einem Aufsatz: «Properties and Device Applications of Magnetic Domains in Orthoferrites» von A. H. Bobeck in der Zeitschrift: «The Bell System Technical Journal» (Oktober 1967), Seiten 1901 bis 1925 sind grundlegende Studien an zylindrischen Domänen, an Domänen mit einer einzigen Wand, Blasendomänen oder noch einfacheren Blasen in magnetisierbaren Filmen mit einer senkrechten Anisotropie bekannt. Die beabsichtigte Hauptanwendung ist ein Ersatz für Scheibenspeicher durch ein Festkörper-Speicherelement. Die wirtschaftlichen Kriterien für eine lebensfähige Technologie der Blasendo-mänenspeicher, von denen das wichtigste die geringen Kosten sind, sind daher im Handel eindeutig festgelegt. Für militärische und Raumfahrtzwecke liegen zusätzliche Kriterien auf der Hand. Die augenfälligsten Bedingungen, diese Kriterien zu erfüllen, sind die gesteigerten Speicherdichten bei einer Verminderung der Komponentengrösse der üblichen Blasenspeicher. Wie aus einem weiteren Aufsatz von A.H. Bobeck u. a.: «Magnetic bubbles» in der Zeitschrift: «Scientific American» (September 1970), Seiten 78 bis 90, hervorgeht, gibt es Blasenspeicher mit Blasen von 5 um Durchmesser in einem Permal-loystab. Bei einer Anwendung der Photolithographie ist dieser Speicher mit Blasen von einem Durchmesser von 3 (im brauchbar. Falls die Dichte bei dieser Art Speicher weiter vergrössert werden soll, müssen Blenden für Elektronenstrahlen hergestellt werden, die bei der Belichtung gegen Röntgenstrahlen widerstandsfähig sind. Dass Blasenspeicher mit Grössen unter 1 um auf diese Weise hergestellt werden können, ist aus einem Aufsatz von D. Webb mit dem Titel: «Bubble Device Overlay Fabrication Using Scanned Electron Beams» in der Zeitschrift: «Microelectronics», Band 7, Nr. 1 (1975), Seiten 22 bis 26, bekannt. Bei der Arbeit mit Elektronen- und Röntgenstrahlen sind die Toleranzgrenzen nur schwierig einzuhalten, so dass mit einer grösseren Anzahl Bits je Chip die Ausbeute sinkt; ausserdem sind im allgemeinen derartige Verfahren kostspieliger und aufwendiger im Vergleich zur Photolithographie speziell bei Geräten aus mehreren Schichten.
Mehrere Vorschläge, die Hindernisse bezüglich der lithographischen Toleranzen zu beseitigen, sind in einem weiteren Aufsatz von A. H. Bobeck u. a. mit dem Titel: «Magnetic Bubbles. .. An Emerging New Memory Technology» in der Zeitschrift: «Proceedings of the IEEE», Band 63, Nr. 8 (August 1975), Seiten 1176 bis 1195 enthalten. Ein Vorschlag betrifft den zusammenhängenden Scheibenstapel; von ihm werden die magnetischen Merkmale ausgenutzt, die im Vergleich zum Blasendurchmesser gross sind; für eine gegebene lithographische Auflösung kann im Ergebnis eine vierfache Zunahme der Speicherdichte erreicht werden. Ein Nachteil besteht darin, dass zur Definition der gesonderten Speicherzellen spezielle Merkmale benötigt werden. Ein weiterer Vorschlag, die Blasendichte zu vergrössern, bezieht sich auf einen Stapel nach Art
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eines Blasengitterwerk.es, wie aus einem Aufsatz von O. Voe-geli u. a. mit dem Titel: «The Use of Bubble Lattices for Information Storage» in der Zeitschrift: «AIP Conference Procee-dings», N r. 24 ( 1975), Seiten 617 bis 619, hervorgeht. Bei einem solchen Gitterwerk ist ein Aufbau von Potentialsenken ausge- 5 schlössen, und es wird die Wandstruktur zur Informationsspei-cherung ausgenutzt. Die Ausschaltung gesonderter Merkmale für jede Speicherzelle ist bei dem Gitterwerk ein Schlüsselfaktor für die Blasenspeicher von hoher Dichte. Das Blasengitter-werk, das man sich gegenwärtig vorstellt, leidet noch unter io einem schwerwiegenden Mangel, nämlich seiner Unfähigkeit, eine lange Reihe Blasen ohne eine komplizierte Vorschubschaltung weiterzubewegen. Diese Tatsache führt zu einem weiteren Faktor bei der Konstruktion von Blasenspeichern mit hoher Dichte, nämlich zur Vermeidung der komplizierten Vor- 15 schubschaltung, wobei nicht erwartet werden kann, dass alle gesonderten Bau- und Fortpflanzungsmerkmale ausgeschaltet werden müssen. Es würde jedoch ausreichen, wenn die Speicherbereiche bloss so konstruiert werden könnten, dass vereinfachte Bau- und Fortpflanzungsschemata anwendbar 20 wären, da mit einer zunehmenden Grösse der Blasenspeicher die Aufgabe des Speicherns gegenüber den speziellen Funktionen des Schreibëns/Adressierens/Lesens vorherrscht.
In der USA-Patentschrift Nr. 3 940 750 ist erläutert, wie Informationen in Form von Bits als Polungsumkehr in linearen 25 Domänenwänden gespeichert werden, die benachbarte magnetische Domänen trennen. Obgleich sich eine hohe Speicherdichte anbietet, werden mehrere Mechanismen kombiniert angewendet, deren Zuverlässigkeit nicht erwiesen ist.
Aus der französischen Patentschrift Nr. 22 77 410 ist ein aus 30 einem Stück bestehender, lamellierter Körper zur Speicherung und zum Transport von Blasendomänen in einem magnetisierbaren Film bekannt. Auf einem solchen Film ist ein hartmagnetischer Steuerfilm ausgebildet, der die Gestalt eines Bandes mit sägezahnartigen Rändern aufweist, so dass die Breite dieses 35 Steuerfilmes in seiner Längsrichtung ständig schwankt und teils geringer und teils grösser als der Durchmesser einer Blasendomäne ist. Auf dem Steuerfilm befindet sich schliesslich ein leitendes Band konstanter Breite, das seitlich über den Steuerfilm hinausragt und dem Antrieb der Blasendomäne längs des 40 Steuerfilms dient. Unterhalb des einen Endes des Bandes und des Steuerfilms befindet sich eine Quelle der Blasendomänen, während sie am anderen Ende wahrgenommen und beseitigt werden, wobei ihre Gegenwart als elektrische Impulse einem Auswertegerät angezeigt wird. Die einzelnen Blasendomäne 45 dient zugleich als Informationsträger und bedeutet eine binäre Eins, während das Fehlen der Blasendomäne an der für sie vorgesehenen Stelle eine binäre Null wiedergibt. Wenn dem leitenden Band Impulse mit sich umkehrender Polung zugeleitet werden, nimmt das im Blasendomänenfilm induzierte Magnetfeld so alle Blasendomänen, die sich an den Vertiefungen des sägezahnartigen Steuerfilmes befinden, bis zur Spitze, die der jeweiligen Vertiefung folgt, mit und führt sie über die Spitze hinweg in die nächste Vertiefung ein.
Der soweit erläuterte Transportmechanismus arbeitet 55 jedoch nur so lange hinsichtlich der längs des Steuerfilms angeordneten Blasendomänen einwandfrei, wie das vom leitenden Band induzierte Magnetfeld gleichförmig auf alle Blasendomänen einwirken kann. Bei einer geringfügigen Störung dieses Feldes kann die notwendige Verschiebung einer Blasendo- 60 mäne zur nächsten Stelle ausbleiben, wodurch der Informationsgehalt einer unerwünschten Änderung unterliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transportmechanismus für die Blasendomänen anzugeben, der nicht nur weniger störanfällig ist, sondern bei dem auch der während des 65 Transports von den Blasendomänen beanspruchte Raum möglichst klein gehalten wird, um die Informationsdichte gross zu machen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in einem zweiten magnetisierbaren Film, in welchem Banddomänen mit erzeugbar und aufrechterhaltbar sind, alle Banddomänen mit der an einem Filmende erfolgenden Erzeugung einer neuen Banddomäne um eine Banddomänenbreite zum anderen Filmende hin unter Mitnahme der in Senken der Potentialenergie eingefangenen Blasendomänen im ersten magnetisierbaren Film verschiebbar sind.
Insbesondere sind in einem solchen Körper der Banddomänenfilm und der Blasendomänenfilm unter Einfügung einer Abstandsschicht aus Gadolinium-Gallium-Granat übereinander geschichtet. Von den Banddomänen werden in ihrer Schicht Löcher der Potentialenergie hervorgerufen, die die Blasendomänen des Blasendomänenfilms einfangen und sie gleichförmig entsprechend dem Abstand, also der Breite der Banddomänen trennen. Die Anordnung der Banddomänen wird zu einer gleichförmigen Bewegung veranlasst, bei der die eingefangenen Blasen in dem Blasendomänenfilm fortgepflanzt werden. Die Blasen des Blasendomänenfilmes können in der Richtung der Banddomänenbewegung mit Hilfe von Leitkanälen geführt werden, die dem Blasendomänenfilm zugeordnet und senkrecht zur Länge der Banddomänen des Banddomänenfilmes orientiert sind. Verschiedene Ausbildungen des Granataufbaus können zur Übernahme der Funktionen der Erzeugung, der Übertragung, der Löschung, der Nachbildung und der Wahrnehmung angewendet werden. Die Banddomänen des Banddomänenfilmes werden aufgrund seiner natürlichen Eigenschaften aufrechterhalten, sind also von sich aus beständig.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Filme und die Schichten durch einen Epitaxieprozess der flüssigen Phase ausgebildet werden.
Ferner betrifft die Erfindung auch die Verwendung des einteiligen lamellierten Körpers als Magnetblasenspeicher, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass er an Schaltungen angeschlossen ist, die die Banddomänen etwa parallel zu den Leitkanälen zwecks Übertragung derjenigen Blasen längs den Leitkanälen bewegen, die an den Schnittstellen zwischen den Leitkanälen und den Banddomänen eingefangen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Blasenspeicherebene gemäss der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht
Figuri eine Ansicht der Figur 1, in der jedoch Teile weggeschnitten sind,
Figur 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Betriebes der Blasenspeicherebene gemäss der Figur 1,
Figur 4 eine Auftragung von Impulsen über der Zeit, die in der Schaltung der Figur 3 auftreten, und
Figur 5 eine zweite Ausführungsform der Blasenspeicherebene gemäss der Erfindung in der perspektivischen Ansicht.
Für die Blasenspeicherebene 10 gemäss der Erfindung, wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, werden Granatfilme aus mehreren Schichten verwendet, die durch eine Epitaxie in der flüssigen Phase Zustandekommen, bei der Blasenspeicher mit einer Eigenvorspannung in an sich bekannter Weise entstehen, wie in einem Aufsatz von Y. S. Lin u. a. mit dem Titel: «Bubble Domains in Double Garnet Films» in der Zeitschrift: «JAP», Band 45, Nr. 9 (September 1974), Seiten 4084 bis 4094, beschrieben ist. Zu dieser bekannten Konstruktion wird gemäss der Erfindung eine magnetisierbare Schicht hinzugefügt, in der die Banddomänen erzeugt, aufrechterhalten und verschoben werden können; vergleiche den Aufsatz von T. R. Johânsen u. a. mit dem Titel: «Variation of Stripe Domain Spacing in a Faraday Effect Light Detector» in der Zeitschrift «JAP», Band 42, Nr. 4 (15. März 1971), Seiten 1715 und 1716!
Die Blasenspeicherebene 10 wird nach dem bekannten Ver-
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fahren der Epitaxie in der flüssigen Phase ausgebildet, bei dem zuerst eine Stützschicht 12 aus Gadolinium-Gallium-Granat von etwa 80 p.m Dicke erzeugt wird. Als nächstes wird auf dieser Stützschicht 12 ein Banddomänenfilm 14 aus einem magne tisierbaren Material von 3 bis 10 p.m Dicke hervorgerufen, in 5 dem die Banddomäne erzeugt, aufrechterhalten und verschoben werden können. Weiterhin wird auf dem Banddomänenfilm 14 eine Abstandsschicht 16 aus Gadolinium-Gallium-Gra-nat von 0,5 bis 10 [im Dicke aufgebracht. Als letztes wird auf der Abstandsschicht 16 ein Blasendomänenfilm 18 aus einem io magnetisierbaren Material von 5 bis 10 um Dicke hervorgerufen, in der die Blasendomänen erzeugt, beibehalten und verschoben werden können.
Die Blasenspeicherebene 10 ist in dieser Gestaltung ein lamelliertes, aus einem Stück bestehendes Gebilde, indem 15 Banddomänen 30,32 des Banddomänenfilmes 14 eine abwechselnd entgegengesetzte Polung mit einer zur Ebene senkrechten Magnetisierung aufweisen, wobei sie längs der Y-Achse ausgerichtet sind, während Blasendomänen 22 im Blasendomänenfilm 18 längs der X-Achse parallel in Kanälen ausgerichtet 20 sind, die z. B. durch eine Ioneneinpflanzung in den Blasendomänenfilm 18 ausgebildet sind; vergleiche den Aufsatz von R. Wolfe u. a. mit dem Titel: «Ion Planted Patterns for Magnetic Bubble Propagation» in der Druckschrift: «AIP Conference Proceedings» Nr. 10 (1972), Seiten 339 bis 343; anstelle der 25 Kanäle können die Blasendomänen sich auch in Schienen befinden, die durch strukturelle Änderungen der Filmdicke in dem Blasendomänenfilm 18 ausgebildet sind; vergleiche den Aufsatz: Effects of Abrupt Changes in Film Thickness on Magnetic Bubble Forces» von T. W. Collins u. a. in der Zeitschrift: «IBM 30 Journal of Research and Development» (März 1976), Seiten 132 bis 137!
Da die Magnetisierung M des Blasendomänenfilmes 18 von einem Vormagnetisierungsfeld HB allgemein nach oben orientiert wird (Vektor 20), ist die Magnetisierung M der Blasendo- 35 mänen 22, die in Kanälen 24a, 24b und 24c ausgerichtet und im Blasendomänenfilm 18 in an sich bekannter Weise hervorgerufen sind, nach unten gerichtet (Vektor 26). Die Richtungen der Magnetisierung M in den Banddomänen 30,32 des Banddomänenfilmes 14 verlaufen abwechselnd nach oben bzw. unten 40 (Vektor 31 bzw. 33), wobei die abwärts gerichtete Magnetisierung M (Vektor 33) der Banddomänen mit der nach unten gerichteten Magnetisierung M (Vektor 26) der Blasendomänen 22 in dem Blasendomänenfilm 18 Potentialenergiewände für die vertikal gerichteten Blasendomänen 22 bildet. Somit geben 45 die Vertikalschnitte durch den Kanal 24a, 24b, 24c im Blasendomänenfilm 18 und die Banddomäne 32 im Banddomänenfilm 14, dessen Magnetisierung M nach unten zeigt (Vektor 33), eine strukturelle Orientierung der Blasendomänen 22 im Blasendomänenfilm 18 vor. 50
Die Anfangsbedingungen werden folgendermassen aufgestellt:
1. Um die Banddomänen 30,32 am Banddomänenfilm 14 einzuführen, wird ein Magnetfeld H='/2 HK von abwechselnder Polung in der Ebene aufgeprägt. (HK bedeutet dabei das Aniso- 55 tropiefeld des Banddomänenfilmes 14.)
2. Das normal zur Blasenspeicherebene 10 stehende Vormagnetisierungsfeld Hb wird vergrössert, damit es das Vernichtungsfeld für den Blasendomänenfilm 18 übersteigt, aber nicht die Feldstärke übertrifft, die für ein Zusammenziehen und/oder 60 eine Vernichtung der Banddomänen 30,32 im Banddomänenfilm 14 notwendig ist.
3. Das Vormagnetisierungsfeld HB wird bis auf einen Wert vermindert, der zur Beibehaltung der geradlinigen, parallelen Banddomänen 30,32 ausreicht. Die Stärke dieses Vormagneti- 65 sierungsfeldes HB ist im Aufsatz von T. W. Collins mit dem Titel: «Stability of Parallel Stripe Domains» in der Zeitschrift: «IEEE Transactions on Magnetics», Band MAG-11, Nr. 5 (September 1975) erläutert. Die geradlinigen Banddomänen 30,32 können in einem breiteren Bereich des Vormagnetisierungsfel-.des Hb deshalb beibehalten werden, weil sie ein bestimmtes Anisotropiefeld HK in der Ebene besitzen.
4. Die Blasendomänen 22, die die in der Blasenspeicherebene 10 gespeicherten Informationen tragen, werden in üblicher Weise hervorgerufen. Dann werden unter dem Einfluss eines groben, äusseren Magnetfeldes oder mit Hilfe einer vom elektrischen Strom erregten Schaltung weitere Blasen 26 in die Leitkanäle 24a, 24b und 24c durch gesonderte Merkmale der Oberfläche, in die Ionen eingepflanzt werden, eingespeist. Der Blasendomänenfilm 18 muss solche magnetische Eigenschaften aufweisen, dass er die Blasendomänen 22 beim selben Vormagnetisierungsfeld Hb festhält, wie es zur Beibehaltung der Banddomänen 30,32 im Banddomänenfilm 14 benötigt wird.
Das Verschieben der Blasendomänen wird wie folgt durchgeführt:
5. Die Fortpflanzung der Banddomänen 30,32 geschieht durch eine Kernbildung an einer neuen Banddomäne neben dem Eintrittsrand des Banddomänenfilmes 14, wodurch die nachfolgenden Banddomänen gezwungen werden, sich von der Eintrittsseite der Festhaltesperre zu entfernen und sich in Richtung auf den Austrittsrand (Lesekante) dieser Sperre zu verschieben. Der Effekt der Koerzitivkraft wird dadurch verringert, dass ein senkrechtes oder in einigen Fällen paralleles «Klebefeld», also ein Wechselfeld angelegt wird, das die Banddomänenwände in Bewegung hält, wie in der USA-Patent-schrift Nr. 3 752 563 von E. J. Torok u. a. beschrieben ist. Die Verschiebung der Banddomänen wird dadurch unterstützt,
dass an der Lesekante der Sperre eine Banddomäne beseitigt wird.
6. Die Blasendomänen 22 werden aus den Leitkanälen hinausgebracht, wie unter dem Punkt 4 angegeben ist, und sie werden in üblicher Weise ausgedehnt und wahrgenommen.
In der Figur 3 ist ein Blockschaltbild zum Arbeiten mit einer Blasenspeicherebene 40 wiedergegeben, die der in den Figuren 1 und 2 dargestellten ähnlich ist. Sie weist mehrere senkrecht ausgerichtete Banddomänen 42a, 42b und mehrere horizontal gerichtete Leitkanäle 44a und 44b auf. In dieser Schaltung werden die Blasen wahlweise am linken Rand der Leitkanäle 44a und 44b hervorgerufen, längs der letzteren in den magnetischen Einflussbereich der Banddomäne 42a befördert und daraufhin wird die Banddomäne 42a nach rechts gelenkt (Vektor 46), von wo die Blasen in üblicher Weise ausgelesen werden. Wie beachtet sei, sind mit der Blasenspeicherebene ein senkrecht nach oben verlaufendes Vormagnetisierungsfeld HB (Kreis 45) und ein in ihr rotierendes Feld HR (Vektoren 47 und 48) gekoppelt; vergleiche das deutsche Gebrauchsmuster Nr. G 7 628 065, angemeldet am 8. September 1976, von L. J. Kochel u. a.!
Eine Steuerung 50 arbeitet mit einer grundlegenden Folge von vierphasigen Taktpulsen (Figur 4). Zu Anfang beim Taktpuls Oi führt sie die entsprechenden Steuersignale Blasenkern-bildnern 52 und 53, sowie Blasenabgabe-Schaltungen 54 und 55 zu. Zu diesem Zeitpunkt werden an Eingangsklemmen 56 und 57 logische Signale angelegt, damit die Blasenkernbildner 52 und 53 wahlweise eine Blase hervorbringen können, die in den zugehörigen Leitkanal 44a bzw. 44b eingeschrieben wird. Beim nächsten Taktpuls O2 liefert die Steuerung 50 Steuersignale an Blasenübertragungs-Schaltungen 58 und 59, von denen die im Blasenkernbildner 52 bzw. 53 erzeugte Blase in das linke Ende des zugehörigen Leitkanals 44a bzw. 44b eingeschrieben wird. Ausserdem führt die Steuerung 50 im Zeitpunkt des Taktpulses ®2 entsprechende Steuersignale Blasenieseschaltungen 60 und 61 zu, die an Ausgangsklemmen 64 und 65 Signale abgeben, die die Wahrnehmung der Blasen bzw. ihr Fehlen wiedergeben; diese Blasen sind mit dem Taktpuls ®i, der unmittelbar vorging, vom rechten Ende der Leitkanäle 44a und 44b in die Blasenab-
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gabe-Schaltungen 54 und 55 übertragen worden.
Beim nächsten Taktpuls <J>3 führt die Steuerung 50 Steuersignale einem Banddomänen-Generator 66 und einer Banddo-mänen-Löschschaltung 67 zu, von denen eine neue Banddomäne 42a am linken Rand der Blasenspeicherebene 40 erzeugt bzw. zugleich diese Banddomäne 42b am rechten Rand gelöscht wird, um die Verschiebung der vertikal orientierten Banddomänen in der Blasenspeicherebene 40 um eine Position nach rechts vorzubereiten (Vektor 46).
Beim nächsten Taktpuls liefert die Steuerung 50 Steuersignale an den Banddomänen-Generator 66, von dem die beim Auftreten des unmittelbar vorausgehenden Taktpulses <J>3 erzeugte Banddomäne 42a und alle anderen Banddomänen 42 in der Blasenspeicherebene 40 um eine Banddomänenbreite nach rechs geschoben werden. Gleichzeitig mit dieser Verschiebung der Banddomänen werden die Blasendomänen längs der ihnen zugeordneten Banddomänen bewegt, um ihre Positionen in den Senken der Potentialenergie beizubehalten, die an jedem Schnittpunkt eines horizontal orientierten Leitkanals und jeder vertikal verlaufenden Banddomäne entstanden sind.
In einer weiteren Ausführungsform gemäss der Figur 5 entspricht eine Blasenspeicherebene 80 der Blasenspeicherebene 10 der Figuren 1 und 2; auch sie ist nach dem bekannten Epitaxie-Verfahren in der flüssigen Phase gebildet, bei dem zuerst eine Stützschicht 82 von etwa 80 (im Dicke aus Gadolinium-Gallium-Granat ausgebildet wird. Als nächstes ist auf dieser ein Banddomänenfilm 84 aus einem magnetisierbaren Material in einer Dicke von 3 bis 10 [im aufgebracht, in dem die Banddomänen erzeugt, aufrechterhalten und bewegt werden können. Auf dem Banddomänenfilm 84 ist als nächstes eine Abstandsschicht 86 aus Granat in einer Dicke von 0,5 bis 10 ji.m angebracht. Auf der letzten ist ein Blasendomänenfilm 88 aus einem magnetisierbaren Material von 5-10 um Dicke hervorgerufen, in dem die Blasendomänen erzeugt, beibehalten und bewegt werden können.
Gegenüber der Blasenspeicherebene 10 (Figuren 1 und 2) weist die Blasenspeicherebene 80 (Figur 5) zwei zusätzliche Schichten auf. Auf dem Blasendomänenfilm 88 ist nämlich eine weitere Abstandsschicht 90 aus Gadolinium-Galium-Granat in 0,5 bis 10 (im Dicke aufgebracht, auf der schliesslich ein Banddomänenfilm 92 aus einem magnetisierbaren Material in 3 bis 10 (im Dicke erzeugt ist, in dem Banddomänen entstehen, beibehalten und verschoben werden. Bei diesem Aufbau weist der Banddomänenfilm 84 innerhalb seiner Ebene eine Anisotropie 5 in der Y-Richtung auf, während der Banddomänenfilm 92 mit einer einzigen Domäne innerhalb seiner Ebene eine Anisotropie in der orthogonalen X-Richtung besitzt. Somit hält der Banddomänenfilm 84 Banddomänen 94,96 fest, deren Längsachse in der Y-Richtung liegt, während sich im Banddomänen-io film 92 Banddomänen 100,102 befinden, deren Längsachse in die X-Richtung fällt.
Bei diesem Aufbau nehmen die Energiesenken an den Schnittstellen von Linien 110a, 110b und 110c in der X-Richtung, die den Banddomänen 10 in dem Banddomänenfilm 92 i5 zugeordnet sind, mit Linien 112a, 112b, 112c, 112d und 112e in der Y-Richtung, die den Banddomänen 94 im Banddomänenfilm 84 zugeordnet sind, einen Kleinstwert an, bei dem die Blasen eingefangen werden. Dies wird von einer Blase 108 veranschaulicht, die infolge vertikaler, abwärts gerichteter Vektoren 20 101 und 95 an den Linien 110c und 112c in der X- bzw. Y-Richtung eingefangen wird. Um die Blasen im Blasendomänenfilm 88 fortzupflanzen bzw. zu verschieben, wird ein einzelner Blasendomänenfilm 92 ausgewählt, damit er wie Banddomänen wirkt, die Leitkanäle bilden, während der andere Banddomä-25 nenfilm 84 als Übertragungsmittel gewählt wird, wie in Verbindung mit der Blasenspeicherebene 10 (Figuren 1 und 2) erläutert ist. Es sei beachtet, dass die Blasendomänen 100,102 des Banddomänenfilmes 92 dieselbe Funktion wie die Leitkanäle übernehmen, diese also ersetzen; diese sind in dem Blasendo-3o mänenfilm 18 der Blasenspeicherebene 10 ausgebildet.
Anstelle der Granatfilme können natürlich auch andere amorphe oder polykristalline magnetische bzw. nichtmagnetische Materialien angewendet werden. Beispielsweise können die Banddomänenfilme aus einer Nickel-Eisen-Legierung oder 35 aus amorphen Legierungen eines Gadolinium-Cobalt-Streck-mittels hergestellt werden. Aus dem letzteren kann auch der Blasendomänenfilm bestehen. Die Abstandsschichten können polykristalline Filme aus Siliciumdioxid sein,-wenn amorphe oder polykristalline magnetische Filme benutzt werden.
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3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

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    PANTENTANSPRÜCHE
    1. Aus mehreren miteinander verbundenen nichtmagneti-sierbaren Schichten und magnetisierbaren Filmen bestehender Körper, mit einem ersten magnetisierbaren Film (18,88), in welchem Blasendomänen (22; 108) erzeugbar und aufrechterhaltbar sind, und mit einer nichtmagnetisierbaren Schicht (12; 82) als Unterlage, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten magnetisierbaren Film (14; 84), in welchem Banddomänen (30, 32; 94,96) erzeugbar und aufrechterhaltbar sind, alle Banddomänen (30,32; 94,96) mit der an einem Filmende erfolgenden Erzeugung einer neuen Banddomäne (Fig. 3; 42a) um eine Banddomänenbreite zum anderen Filmende hin unter Mitnahme der in Senken der Potentialenergie eingefangenen Blasendomänen (22) im ersten magnetisierbaren Film (18; 88) verschiebbar sind.
  2. 2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste magnetisierbare Film (18) mehrere parallel ausgerichtete Leitkanäle (24a, 24b, 24c) aufweist.
  3. 3. Körper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitkanäle (24a, 24b, 24c) praktisch senkrecht zu den Banddomänen (30,32) ausgerichtet sind und mit den letzteren Schnittstellen bilden.
  4. 4. Körper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Magnetisierung jeder andern der aufeinanderfolgenden Banddomänen (32) mit der Richtung der Magnetisierung in den unmittelbar aufeinanderfolgenden Blasendomänen (22) übereinstimmt.
  5. 5. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (12; 82) eine Schicht aus Gadolinium-Gallium-Granat mit einer Dicke von annähernd 80 p.m ist.
  6. 6. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der Unterlage (12; 82) aufgebrachte zweite magnetisierbare Film (14; 84) eine Dicke zwischen 3 und 10 jj.m aufweist.
  7. 7. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abstandsschicht (16) aus Gadoli-nium-Gallium-Granat in der Dicke von 0,5 bis 10 |im zwischen dem ersten und dem zweiten magnetisierbaren Film (18,14; 88, 84) vorgesehen ist.
  8. 8. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste magnetisierbare Film (18; 88) eine Dicke von 3 bis 10 Jim aufweist.
  9. 9. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere nichtmagnetisierbare Abstandsschicht (90) auf dem ersten magnetisierbaren Film (88) ausgebildet ist, und dass auf der weiteren Abstandsschicht (80) ein dritter magnetisierbarer Film (92) angeordnet ist, in dem Banddomänen (100,102) erzeugbar und aufrechterhaitbar sind (Fig. 5).
  10. 10. Körper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem dritten magnetisierbaren Film (92) erzeugbaren und aufrechterhaltbaren Banddomänen (100,102) praktisch senkrecht zu den Banddomänen (94,96) des ersten magnetisierbaren Films (84) verlaufen, so dass sich zahlreiche Schnittstellen der Banddomänen ergeben.
  11. 11. Körper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Magnetisierung im ersten magnetisierbaren Film (84) und dem dritten magnetisierbaren Film (92) an jeder anderen der aufeinanderfolgenden Banddomänen-Schnittstellen mit der Richtung der Magnetisierung der unmittelbar aufeinanderfolgenden Blasendomänen (108) übereinstimmt.
  12. 12. Verfahren zur Herstellung eines Körpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filme (14,18; 84, 88,92) und die Schichten ( 12,16 ; 82,86,90) durch einen Epitaxie-prozess der flüssigen Phase ausgebildet werden.
  13. 13. Verwendung des Körpers nach Anspruch 2 als Magnetblasenspeicher, dadurch gekennzeichnet, dass er an Schaltungen (58,59,54,55) angeschlossen ist, die die Banddomänen (42a, 42b) etwa parallel zu den Leitkanälen (44a, 44b) zwecks Übertragung derjenigen Blasen (22) längs den Leitkanälen (44a, 44b) s bewegen, die an den Schnittstellen zwischen den Leitkanälen (44a, 44b) und den Banddomänen (42a, 42b) eingefangen sind (Fig. 3).
CH930977A 1976-08-02 1977-07-27 Aus nichtmagnetisierbaren schichten und magnetisierbaren filmen bestehender koerper, verfahren zu dessen herstellung sowie verwendung des koerpers als magnetblasenspeicher. CH628751A5 (de)

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DE2732536B2 (de) 1980-01-17
DE2732536A1 (de) 1978-04-06
DE2732536C3 (de) 1981-05-27
NL7708505A (nl) 1978-02-06
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