DE1246810B - Datenspeicher mit zwei Schichten aus magnetisierbarem Material - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/06

Nummer: 1 246 810

Aktenzeichen: J 26083IX c/21 al

Anmeldetag: 24. Juni 1964

Auslegetag: 10. August 1967

Die Erfindung betrifft einen zerstörungsfrei auslesbaren magnetischen Datenspeicher, der aus dünnen Filmen aufgebaut ist.

Es sind zerstörungsfrei auslesbare Datenspeicher bekannt, die als Speicherzelle ein Paar dünner Schichten benutzen; eine Schicht besitzt hohe Koerzitivkraft, die andere eine geringe. Die eine Schicht dient als Speicherelement, die zweite dient zur Entnahme des Speicherwertes, und sie kann ohne Störung des Magnetisierungszustandes des Speicherelementes (der anderen Schicht) gelesen werden (»IRE Transactions on Component Parts«, März I960, S. 3 bis 14).

Bei solchen Speichern tritt eine Schwierigkeit auf. Je größer die Aufzeichnungsdichte ist, d. h., je kürzer die Länge eines aufgezeichneten magnetischen Dipols ist, uiji so stärker ist das entmagnetisierende Feld. Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, macht man bei solchen Speichern bekannter Art von anisotropem Material Gebrauch, d, h. von Material mit einer Vorzugsrichtung der Magnetisierung; dabei sind die Vorzugsrichtungen der beiden Schichten in besonderer Weise zueinander orientiert, um die gewünschte Wirkung zu erzielen (USA.-Patentschriften 3 015 807 und 3 077586), Die Herstellung einer solchen Vorzugs-Magnetisierungsrichtung ist schwierig und unsicher; die Vorzugsrichtung kann sich sogar während des Gebrauchs ändern. Die Schwierigkeiten wachsen noch, wenn die Vorzugsrichtungen der beiden Schichten eine bestimmte Lage zueinander haben sollen.

Weiter wirkt bei diesen bekannten Speicherarten jedes Speicherzellenpaar als ein Dipol und begrenzt die mögliche Aufzeichnungsdichte durch den Mindestdurchmesser einer Zelle, die praktisch herstellbar ist und durch die erlaubte Annäherung zweier Zellen mit Rücksicht auf die gegenseitige Entmagnetisierung.

Um die Herstellungsschwierigkeiten für Speicher mit Vorzugsrichtung der magnetischen Schichten zu vermeiden und eine höhere Aufzeichnungsdichte zu ermöglichen, werden erfindupgsgemäß isotrope Schichten ferromagnetischen Materials benutzt; dabei besteht eine Schicht aus Material sehr hoher Koerzitivkraft und die andere ebenfalls isotrope Schicht aus Material relativ niedriger Koerzitivkraft. Gegenüber den Koerzitivkraftwerten von 7 bis 15 Örsted bei bekannten anisotropen Schichtspeichern soll die isotrope Speicherschicht nach der Erfindung eine Koerzitivkraft zwischen 50 und 1000 Örsted haben. Diese hohe Koerzitivkraft ermöglicht auch eine dichtere Packung, da der entmagnetisierende Datenspeicher mit zwei Schichten aus
magnetisierbarem Material

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl,-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen (Württ), Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Geoffrey Bate, Foughkeepsie, N. Y.;

John R. Morrison, Wappingers Falls, N. Y.;

Dennis Elias Speliotis,

Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 28. Juni 1963 (291521)

Einfluß benachbarter Speicherstellen wesentlich geringer ist. Infolgedessen wird die Speieherdichte nicht vom Speicher selbst bestimmt, sondern mir von den Aufzeichnungsmitteln.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Datenspeicher mit zwei Schichten aus magnetisierbarem Material, bei dem die erste Schicht eine hohe Koerzitivkraft aufweist und zur Speicherung dient, die andere Schicht eine geringe Koerzitivkraft aufweist und zur Entnahme der in der ersten Schicht gespeicherten Daten dient, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht aus isotropem Material mit einer Koerzitivkraft zwischen 50 und 1000 Örsted besteht, daß in dieser Schicht Magnetisierungen in an sich bekannter Weise durch Magnetköpfe hervorgerufen werden und daß die andere Schicht geringer Koerzitivkraft ebenfalls aus einem isotropen Material besteht.

Die nachfolgende Beschreibung wird durch Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Sonden-Magnetkopf, der bei der erfindungsgemäßen Einrichtung benutzt werden kann;

Fig. 2 ist ein Aufriß zu Fig. 1;

Fig. 3 zeigt perspektivisch die erfindungsgemäße Anordnung, und

Fig. 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 3.

709 620/360

Claims (1)

1. 3 4

   Bt i der in den Abbildungen gezeigten Ausfüh- Speicherfläche 10 einheitlich in der durch den langen

   rungsform der Erfindung sind auf einem Glas-Träger Pfeil 60 der F i g. 3 angegebenen Richtung magneti-

   14 dünne Filme 10 und 12 angebracht zusammen mit siert ist. Das kann etwa geschehen, indem ein starker

   einer zur Speicherwert-Entnahme dienenden Draht- Gleichstrommagnet mit seinem Südpol über die

   gi'.ter-Anordnung. Dabei liegen unmittelbar auf dem 5 Fläche geführt wird. Der Lesefilm 12 wird dann

   Glas-Träger 14 eine Reihe paralleler, (in der Zeich- parallel dazu, jedoch in entgegengesetzter Richtung

   nung) horizontaler Treiberleitungen 16, die von einer magnetisiert sein.

   sie kreuzenden weiteren Reihe vertikaler Treiber- Wenn die Fläche 58 auf eine Stelle des Speicherleitungen 18 durch nicht dargestellte Isolierschichten filmes über einer Kreuzungsstelle der horizontalen getrennt sind. Auf die Leiter 18 folgt eine weitere io und vertikalen Treiber-Leiter gelegt und ein Strom (ebenfalls nicht dargestellte) Isolierschicht, auf durch die Wicklung 42 des Kopfes geschickt wird, so welche ein magnetisch weicher (Lese)-Film 12 auf- werden beide Schichten 10 und 12 in gleicher Richgetragen ist, der z.B. aus 80% Nickel und 2O°/o tung magnetisiert, wie es in Fig. 3 durch die Pfeile Eisen besteht. Die zwei genannten Isolierschichten beim magnetisierten Fleck 64 für die obere und beim befinden sich an der in der Zeichnung mit 20 be- 15 magnetisierten Fleck 66 für die untere Schicht darzeichneten Linie. gestellt ist. Nach Unterbrechen des Stromes kehrt

   Über den Ni-Fe-FiIm 12 ist eine weitere Isolier- sich die Magnetisierungsrichtung in der weichschicht aufgebracht, die von einer diagonal ver- magnetischen Schicht um, da jetzt die Kraftlinien in laufenden weiteren Reihe von (Abfühl)-Leitern 28 der magnetisch harten Schicht ihren Rückweg durch gefolgt wird. Diese werden von einer weiteren 20 die magnetisch weiche Schicht finden. Dieser ZuIsolierschicht bedeckt, auf die schließlich eine stand wird durch die Pfeile bei den magnetisierten (Speicher)-Schicht 10 aus magnetisch hartem Ma- Flecken 68 und 70 der Fig. 3 dargestellt. Der Aufterial, z. B. Kobalt, aufgetragen wird. Erfindungs- zeichnungsfleck 70 der weichmagnetischen Schicht gemäß soll die letztgenannte Schicht eine Koerzitiv- kann nun durch ein geeignetes Verfahren, beispielskraft im Bereich zwischen 50 und 1000 Örsted be- 25 weise das in F i g. 3 dargestellte, ausgelesen werden, sitzen. Die mit 30 bezeichnete Linie in F i g. 3 zeigt Bei Zufuhr eines Halbwahl-Stromes durch den horidie Stelle, wo die zuletzt genannten zwei Isolier- zontalen Leiter 16 b und den vertikalen Leiter 18 a schichten angeordnet sind. Die Isolierschichten kön- in der durch die -j— und —Zeichen angegebenen nen z. B. aus Silizium-Monoxyd bestehen. Richtung wird die Magnetisierung des Flecks 70 der

   Die genannnten Schichten werden vorzugsweise 30 weichmagnetischen Schicht 12 umgekehrt. Nach Abdurch Aufdampfen im Vakuum hergestellt. Dies gilt schalten der Ströme stellt sich unter der Wirkung auch für die Leiter. Die genannte Reihenfolge der des äußeren Feldes des Flecks 68 die ursprüngliche Schichten, welche die magnetisch harte Schicht an Magnetisierungsrichtung der ausgelesenen Stelle der der Oberseite vorsieht, hat den Vorteil, daß die Auf- weichmagnetischen Schicht wieder ein. Dieser Vorzeichnung am wirkungsvollsten vorzunehmen ist. 35 gang ruft in dem Abfühlleiter 28 α eine Spannung Unter Umständen kann auch eine andere Reihen- hervor, die als Anzeige für eine gespeicherte Eins folge günstiger sein; die gezeigte Lage der Leiter ist gewertet werden kann,
   nicht von ausschlaggebender Bedeutung. Wenn an einer Aufzeichnungsstelle, wie bei 72,

   Mit dem in den Fig. 1 und 2 gezeichneten die Richtung der Magnetisierung mit der bei der Sonden-Magnetkopf kann eine sehr hohe Aufzeich- 40 Löschung eingestellten Richtung übereinstimmt, so

   nungsdichte erreicht werden. Der Aufbau dieses wird in der zugeordneten Stelle 74 der Leseschicht

   Magnetkopfes gehört nicht zum Gegenstand der Er- die Magnetisierung in umgekehrter Richtung ver-

   findung, er wird deshalb nur kurz erwähnt. Der laufen. Abfrageströme durch die Leiter 16 b und 18 b

   Kopf besteht aus dem magnetisch leitfähigen Stab 40, werden also an der Stelle 74 keine Magnetisierungsüber den eine Wicklung 42 aus isoliertem Draht auf- 45 Umkehr verursachen, und nach der Abstellung der

   gebracht ist, dessen Enden 44 nach außen geführt Ströme erfolgt ebenfalls keine Magnetisierungs-

   sind. Stab und Wicklung sind von einer nicht ma- Umkehr. Im Abfühlleiter 28 b wird keine Spannung

   gnetischen Schicht 46, vorzugsweise aus Kupfer be- induziert; diese Tatsache kann als Null gewertet

   stehend, überzogen. Der Abstand zwischen Stab und werden.

   Wicklung einerseits und der Schicht 46 andererseits 50 Wegen der sehr hohen Koerzitivkraft der als

   ist nur im Interesse der zeichnerischen Darstellung Speicher benutzten Schicht 10 kann das äußere Feld

   gewählt, in Wirklichkeit liegt die Schicht 46 un- eines Flecks, z. B. 74, der in einer Richtung ma-

   mittelbar auf. Nach außen folgt auf die Schicht 46 gnetisiert wird, keinen löschenden Einfluß auf den

   eine magnetisch leitfähige Schicht 48, und das Ganze zugeordneten Fleck 72 ausüben, der in der entgegenist von einer Isolierhülle 50 umgeben. Die Spitze des 55 gesetzten Richtung magnetisiert ist.
   Sondenkopfes ist unter verschiedenen Winkeln angeschnitten, so daß die Flächen 52, 54, 56 und 58

   entstehen (Fig. 2). Die Fläche 58 ist die magnetisch Patentanspruch:
   aktive, auf die Anordnung nach F ί g. 3 einwirkende

   Fläche. Diese Fläche besteht also aus dem inneren 60 Datenspeicher mit zwei Schichten aus magne-

   Stab 40, der Kupferschicht 46, der magnetischen tisierbarem Material, bei dem die erste Schicht

   Schicht 48 und der Isolierhülle 50. Die Kupferschicht eine hohe Koerzitivkraft aufweist und zur Spei-

   46 bildet einen Spalt zwischen den beiden magnetisch cherung dient, die andere Schicht eine geringere

   leitenden Elektroden 40 und 48. Koerzitivkraft aufweist und zur Entnahme der in

   Bevor die Aufzeichnung (z. B. mit dem eben be- 65 der ersten Schicht gespeicherten Daten dient,

   schriebenen Sondenkopf) beginnt, wird das Speicher- dadurch gekennzeichnet, daß die erste

   Blatt nach F i g. 3 durch irgendeine bekannte Ein- Schicht aus isotropem Material mit einer Koerzi-

   richtung magnetisch gelöscht, derart, daß die ganze tivkraft zwischen 50 und 1000 Oe besteht, daß

   in dieser Schicht Magnetisierungen in an sich bekannter Weise durch Magnetköpfe hervorgerufen werden, und daß die andere Schicht geringer Koerzitivkraft ebenfalls aus einem isotropen Material besteht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   USA.-Patentschriften Nr. 3 015 807, 3 077 586; »IRE Transactions on Component parts«, März 1960, S. 3 bis 14.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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