DE1258893B - Einrichtung zur UEbertragung von Information von einem ersten Magnetschichtelement auf ein zweites Magnetschichtelement - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GlIc

Deutsche KL: 21 al - 37/06

Nummer: 1258 893

Aktenzeichen: J 20454IX p/21 al

Anmeldetag: 25. August 1961

Auslegetag: 18. Januar 1968

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von Information von einem ersten. Magnetschichtelement mit einer Vorzugsachse der remanenten Magnetisierung auf ein benachbartes zweites Magnetschichtelement der gleichen Art, vorzugsweise für Kettenschaltungen aus Magnetschichtelementen, mit Schaltmitteln zur Erzeugung eines die Informationsübertragung steuernden Magnetfeldes.

Bekannte Einrichtungen dieser Art arbeiten im Dreiphasensystem, d. h. zur Weitergabe einer Information sind drei Schritte bzw. drei Taktimpulse erforderlich, die drei Leitern zugeführt werden, welche die steuernden Felder erzeugen. In einem Zweitaktsystem wird die in einem Magnetschichtelement durch die Magnetisierungsrichtung gespeicherte Information dadurch an das nächste Element weitergegeben, daß in einem ersten Schritt das nächstfolgende Element in einen Zustand gebracht wird, der es in die Lage versetzt, durch magnetische Kopplung die Information des vorgeordneten Elements zu übernehmen. Nach diesem Schritt ist die Information in beiden Elementen gespeichert. Beim nächsten Schritt muß nun das zweite Element die Information an ein drittes Element weitergeben, während das erste Element die Aufgabe hat, eine weitere Information zu übernehmen. Werden nun das erste und das dritte Element (beispielsweise durch Anlegen eines äußeren Feldes) in die Lage versetzt, eine Information zu übernehmen, so wird z. B. das erste Element durch das zweite und das dem ersten unmittelbar zugeordnete Element beeinflußt. Es bleibt daher dem Zufall überlassen, welche Information das erste Element übernimmt, wenn das erste Element an beiden Seiten durch Magnetfelder der benachbarten Elemente im entgegengesetzten Sinne beeinflußt wird. Um diese Unsicherheit auszuschließen, sind in bekannten Einrichtungen dieser Art drei Magnetschichtelemente vorgesehen, welche nacheinander die Information übernehmen. Nach dem Übergang der Information von dem ersten auf das zweite Element geht die Information von dem zweiten auf das dritte Element über; anschließend wird das zweite Element in einen Zustand versetzt, der eine Informationsübertragung ausschließt, so daß mit dem dritten Schritt das erste Element von dem vorgeordneten Element eine weitere Information übernehmen kann.

Eine Einrichtung der genannten Art wird verbessert, indem erfindungsgemäß zum Erzeugen einer unsymmetrischen Feldverteilung mindestens eine das magnetische Verhalten der Magnetschichtelemente beeinflussende Größe sich in Richtung der Informations-Übertragung kontinuierlich ändert.

Diese Maßnahme bringt den Vorteil, daß zur ÜberEinrichtung zur Übertragung von Information
von einem ersten Magnetschichtelement auf ein
zweites Magnetschichtelement

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

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

Vertreter:

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

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Simon Middelhoek, Kilchberg (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 31. August 1960 (9821)

tragung der Daten zwischen den Schichtelementen nur zwei Taktimpulse notwendig sind. Ferner besteht der Vorteil, daß zur Kopplung von zwei Schichtelementen die Anordnung eines Zwischenelementes nicht erforderlich ist.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen aus keilförmigen magnetischen Einheiten bestehenden Schiebespeicher in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine Einheit des Schiebespeichers der F i g. 1,

F i g. 3 das Schaltbild einer Vorrichtung zur Erzeugung der Ströme für die steuernden Magnetfelder der Einrichtung nach F i g. 1,

F i g. 4 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Informationsübertragung bei dem Schiebespeicher nach F i g. 1,

F i g. 5 einen Schiebespeicher nach F i g. 1 mit ebenen Leitern zur Erzeugung der steuernden Magnetfelder,

F i g. 6 einen Schiebespeicher nach F i g. 1 mit Leitern einer besonderen Formgebung,

F i g, 7 einen Schiebespeicher mit homogenen Schichtelementen und stellenweise geneigten Leitern zur Erzeugung der Asymmetrie,

F i g. 8 zwei ebene Leiter zur Erzeugung der steuernden Magnetfelder,

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F i g. 9 einen Schiebespeicher mit keilförmigen sind, während der Stromkreis B die Windungen 21 magnetischen Elementen und einem einzigen Leiter zur bildet, die den Elementen 14 und 16 zugeordnet sind.

Steuerung der Informationsübertragung ia perspek- Mit den beiden Stromkreisen ist es somit möglich, ab-

tivischer Darstellung, wechslungsweise die mit A bezeichneten ungeradzahli-F i g. 10 die Hysteresisschleife des Materials der 5 gen Elemente und die geradzahligen, mit B bezeichne-

Elemente des Schiebespeichers der F i g. 9, ten Elemente in die harte Magnetisierungsrichtung zu

F i g. 11 eine graphische Darstellung zur Erläute- magnetisieren.

rung der Informationsübertragung bei dem Schiebe- Es sei nun angenommen, daß die Magnetisierung der speicher nach F i g. 9, Einzelelemente in der Übertragungsrichtung dem In-F i g. 12 einen Leiter, zur Erzeugung der steuernden io formationsgehalt »1« zugeordnet ist; während eine Magnetfelder mit Schichtelementen, die an allen Stellen Magnetisierung in der Gegenrichtung der Informahomogen sind, tion »0« zugeordnet ist, wie das in F i g. 1 gezeigt ist. F i g. 13 einen weiteren Schiebespeicher mit einem Wenn beispielsweise, wie angedeutet, das Element 14 einzigen Leiter zur Erzeugung der steuernden Magnet- in der der Information »1« entsprechenden Richtung felder, 15 magnetisiert ist und der Stromkreis^ abgeschaltet F i g. 14 einen Schnitt durch den Schiebespeicher wird, fällt der Magnetisierungsvektor 15' in die Vornach F i g. 13 jedoch mit homogenen Schichtelementen zugsrichtung der Magnetisierung, d. h. in die Rich- und geneigten Leitern entlang der Schnittünie XVIII- tung 12 zurück, wobei der Einfluß, der von der Magne-XVIII der Fig. 15, tisierung des Elementes 14 auf das Element 15 ausge-F i g. 15 eine Draufsicht auf den Schiebespeicher der zo übt wird, bedingt, daß der Vektor 15' sich in die gleiche Fig. 14, Richtung einstellt wie der Vektor 14' des Elementes 14. F i g. 16 eine graphische Darstellung zur Erläuterung Es ist somit zu ersehen, daß durch die Stromkreise A der Informationsübertragung bei dem Schiebespeicher bzw. B die einzelnen Elemente in eine labile Lage geder F i g. 13 und bracht werden, wobei beim Zurückkippen von der F i g. 17 eine Zähleinrichtung unter Verwendung der 25 labilen Lage in die stabile Lage das Magnetfeld von Schichtelemente nach Fig. 13. dem benachbarten Element die Richtung bestimmt. F i g. 1 zeigt einen Schiebespeicher, d. h. eine aus Bei dem angegebenen Beispiel wurde somit die Informehreren Elementen bestehende Einheit, die in der mation »1« von dem Element 14 auf das Element 15 in Lage ist, Informationen, beispielsweise die Infor- dem Augenblick übertragen, in dem das Element 15 mationen »I« und »0« zu speichern und in Richtung des 30 von der instabilen harten Magnetisierung — die durch Pfeils 10 schrittweise von jeweils einem Element auf die zugeordnete Windung 20 des Stromkreises A herdas nächstfolgende Element zu übertragen. vorgerufen war — in die stabile Lage bzw. die Vor-

Die Einrichtung enthält eine beispielsweise aus Glas zugsrichtung der Magnetisierung zurückkippte, bestehende Grundschicht 11, auf die die einzelnen Es ist zu ersehen, daß dieses System nur dann im Elemente 13, 14, 15, 16 und 17 aufgedampft sind. Die 35 Zweitakt arbeitet, wenn ein die Rückkipprichtung beElemente bestehen aus einer Eisen-Nickel-Legierung. einflussendes Feld nur in der Informationsübertra-Während des Aufdampfens wird ein magnetisches gungsrichtung 10 von einem Element auf das nächste Feld in der Richtung des Doppelpfeiles 12, d. h. in der Element weitergegeben wird. So darf beispielsweise das Übertragungsrichtung, angelegt, so daß die Elemente Element 14 während des Abschaltens des Stromeine Richtung leichter Magnetisierbarkeit erhalten. 40 kreisest nur das in der Übertragungsrichtung 10 Die Elemente nehmen somit bevorzugt eine Magneti- nächstfolgende Element 15 beeinflussen, nicht jedoch sierungsrichtung gemäß dem Pfeil 12 an, welche die das in der Gegenrichtung angrenzende Element 13. Vorzugsrichtung der Magnetisierung genannt wird. Zumindest muß der Streufeldeinfluß, den das Element Wird an ein Element ein äußeres Feld angelegt, welches 14 auf das Element 13 ausübt, hinreichend kleiner sein senkrecht auf der Richtung des Pfeiles 12 steht, so wird 45 als der Einfluß, mit dem das (nicht dargestellte) links die Magnetisierung aus der Richtung 12 bei genügend von dem Element 13 hegende Element auf dieses einstarkem Feld senkrecht zu dieser ausgelenkt. Sie bleibt wirkt. Nur jeweils das in der Darstellung links liegende nur so lange ausgelenkt, wie das äußere Feld anliegt. Element darf auf das sich anschließende Element bei Wird das äußere Feld entfernt, stellt sich wieder eine dessen Zurückkippen in die stabile Vorzugsrichtung Magnetisierung in der Vorzugsrichtung der Magneti- 50 der Magnetisierung einen Einfluß ausüben. Um dieses sierung, d. h. in der Richtung des Pfeiles 12, ein. Wenn Erfordernis zu erfüllen, können die Einzelelemente unbei dem Zurückkippen der Magnetisierung bzw. des symmetrisch ausgebildet sein. Bei dem gezeigten Bei-Magnetisierungsvektors in die Vorzugsrichtung der spiel sind die Einzelelemente keilförmig ausgebildet, Magnetisierung keine äußeren Feldeinflüsse vorhanden wobei die Querschnittsfläche in Richtung der Inforsind, so ist dieser Rückkehrvorgang Undefiniert. 55 mationsübertragungsrichtung 10 zunimmt. Durch Bei der gezeigten Anordnung sind nun die einzelnen diese Maßnahme wird gewährleistet, daß der Streu-Elemente so nah aneinander angeordnet, daß das feldeinfluß auf jeweils das Element, welches in der Streufeld eines Elementes derart auf das benachbarte Informationsübertragungsrichtung angrenzt, größer Element einwirkt, daß dieses beim Zurückkippen sich ist als der Streueinfluß auf das Element, welches an die in der Richtung einstellt, welche durch das benach- 60 Schmalkante angrenzt.

barte Element bedingt ist. F i g. 2 zeigt ein einzelnes Element im Querschnitt. Zur Erzeugung eines Feldes, welches die Elemente in Es ist zu ersehen, daß das hier mit 25 bezeichnete die »harte« Magnetisierungsrichtung magnetisiert, sind Element kontinuierlich an Stärke in der Richtung 26, zwei Stromkreise A und B vorgesehen, die jeweils in d. h. in der Informationsübertragungsrichtung, zuder Nähe der Elemente Magnetfelder mit den schema- 65 nimmt. Die Stärke d_z an dem rechten Ende des Elementisch durch einige Windungen 20 bzw. 21 dargestellten tes 25 soll etwa um den Faktor 10 größer sein als die Mitteln erzeugen. Der Stromkreis A enthält die Win- Stärke d_x an der in der Darstellung linken Kante des düngen 20, die den Elementen 13,15 und 17 zugeordnet Elementes 25. Die Gesamtlänge des Elementes ist mit /

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bezeichnet. Die Streufelder sind in erster Annäherung richtung absinkt, beeinflussen die dem Stromkreis A

in der Nähe der Kanten proportional zu der Stärke d_x zugeordneten Elemente die in Informationsübertra-

bzw. d₂. Werden beispielsweise die Punkte 27 und 28 gungsrichtung angrenzenden, dem Stromkreis B zuge-

betrachtet, die mit einem Abstand von Iß vor der ordneten Elemente derart, daß die Elemente des

Vorderkante bzw. hinter der Hinterkante liegen, kann 5 Stromkreises B sich in der gleichen Richtung magneti-

gesagt werden, daß das magnetostatische Feld an dem sieren bzw. die gewünschte Information übernehmen.

Punkt 27 zehnmal so stark ist wie das entsprechende Es ist somit ersichtlich, daß zur Weitergabe der Inf or-

FeId an dem Punkt 28. Die Länge des Elementes 25 mation von einem Element des Stromkreises A zu den

wird vorzugsweise so gewählt, daß die Feldstärke des in Informationsströmungsrichtung nächsten Element

an dem Punkt 29 vom Element 25 erzeugten Feldes, io des Stromkreises^ eine volle Periode des Generators 30

der um die Länge / vor der Vorderkante des Elemen- erforderlich ist.

tes 25 liegt, immer noch größer ist als die Feldstärke an Der Mechanismus der Informationsübertragung soll dem Punkt 30, soweit sie von der rückwärtigen Kante an Hand von F i g. 4 nochmals eingehend erläutert des Elementes 25 ausgeht. Um in jedem Fall eine werden. Es sei angenommen, daß eine Magnetisierung fehlerfreie Informationsübertragung zu gewährleisten, 15 eines Elementes in der Informationsübertragungssoll die Feldstärke des von der Vorderkante des EIe- richtung der Information »1« entspricht und eine mentes 25 ausgehenden Feldes an dem Punkt 29 etwa Magnetisierung in der Gegenrichtung der Informaum den Faktor 2 größer sein als die Feldstärke des von tion »0«, wie das in der Figur angegeben ist. Der Pfeil35 der Hinterkante dieses Elementes ausgehenden Feldes gibt die Richtung an, in der die Information in der an dem Punkt 30. 20 Darstellung, also von links nach rechts, wandert.

Bei dem gezeigten Beispiel sind die Elemente zur F i g. 4 zeigt schematisch eine Reihe von Magnet-Gewährleistung einer Informationsübertragung in Schichtelementen 40 bis 50 zu verschiedenen Zeiteiner Richtung keilförmig ausgebildet. Daneben be- momenten t₀ bis i₄.

stehen jedoch weitere Möglichkeiten, die gleiche Wir- Weiterhin sei angenommen, daß zu Beginn der

kung hervorzurufen. So kann beispielsweise die Zu- 25 ersten Halbwelle des Generators 30, d. h. zur Zeit t₀,

sammensetzung des Schichtmaterials jedes Elementes das Element 42 die Information »1« speichere, während

derart gewählt werden, daß der ferromagnetische An- alle übrigen dargestellten Elemente die Information^«

teil an der Kante der Elemente, über die die Infor- speichern.

mation weitergegeben werden soll, größer ist als an der Zur Zeit ^₁ hat der Stromkreis B seine größte Strom-Gegenkante. In diesem Fall nimmt die Sättigungsfeld- 30 stärke erreicht, so daß alle diesem Stromkreis B zugestärke in harter Richtung in der Informationsüber- ordneten Elemente in der harten Richtung magnetitragungsrichtung kontinuierlich zu. siert sind. Wenn nun der Strom in dem Stromkreis B

Eine weitere Möglichkeit, zu erreichen, daß die unter den Wert absinkt, der zur Erzeugung der Sätti-

Informationen nur in der gewünschten Richtung gung in der harten Richtung erforderlich ist, sind die

weitergegeben werden, besteht darin, die Geometrie 35 Magnetisierungsvektoren bestrebt, in die Vorzugs-

der Leiter, die die steuernden Magnetfelder hervor- richtung der Magnetisierung zurückzukippen. Das

rufen, d. h. eine Magnetisierung in der harten Richtung Element 41 steht nun unter dem Einfluß des Elemen-

bewirken, so zu wählen, daß bei gegebenem Strom / tes 40, so daß es in die »0«-Stellung zurückkippt. Das

die auf die einzelnen Elemente einwirkende Feldstärke Element 41 wird zufolge der keilförmigen Ausbildung

in der Informationsübertragungsrichtung zunimmt. 40 der Einzelelemente durch das Element 42 viel schwä-

Dies soll später an Hand eines weiteren Ausführungs- eher beeinflußt, welches eine entgegengesetzte Infor-

beispieles näher erläutert werden. mation speichert, als durch das Element 40. Hingegen

Ein weiteres Beispiel einer Schicht, welche in der wird das Element 43 von dem Element 42 beeinflußt,

Informationsrichtung eine zunehmende Sättigungs- so daß das Element 43 sich so einstellt, wie dies der

feldstärke in der harten Richtung besitzt, wird erhalten, 45 Information »1« entspricht. Zu der Zeit t₂, d. h., wenn

indem man das magnetische Material unter einem der Strom im Stromkreis B auf Null abgesunken ist,

Winkel von 90° auf einen Träger aufdampft. Dabei hat entspricht die Magnetisierung in den Elementen 42 und

die der Auf dampf quelle am meisten entfernte Stelle 43 der Information »I«, während alle übrigen darge-

die größte Sättigungsfeldstärke. stellten Elemente in diejenige Vorzugsrichtung der

F i g. 3 zeigt das Schaltbild einer Vorrichtung zur 50 Magnetisierung zurückgefallen sind, die der Informa-Erzeugung der Spannungen, die die steuernden Magnet- tion »0« entspricht. In der zweiten Halbwelle wird nun felder erzeugen, welche die Magnetisierung in der der Stromkreis A stromführend, so daß die diesem harten Richtung hervorrufen. Zur Erzeugung der Stromkreis zugeordneten Elemente in der harten Rich-Spannung ist ein Wechselstromgenerator 30 vorge- tung magnetisiert werden. Zu der Zeit t₃ ist die Sättisehen, mit dem die beiden Stromkreise A und B über 55 gungsfeldstärke in der harten Richtung erreicht. Beim je einen Gleichrichter 31 bzw. 32 verbunden sind. Die nachfolgenden Absinken der Stromstärke in dem beiden Gleichrichter sind dabei entgegengesetzt gepolt. Stromkreis A stellt sich das Element 42 zufolge der In einer ersten Halbwelle ist beispielsweise der Gleich- Einwirkung von Seiten des Elementes 41 in die richter 31 leitend, so daß der Stromkreis A Strom »0«-Richtung ein, während sich das Element 44 zufolge führt und die Magnetisierung der zugeordneten EIe- 60 der Streufeldeinwirkung von Seiten des Elementes 43 mente in die harte Richtung hervorruft. Die Strom- auf die »1 «-Richtung einstellt. Zu der Zeit t_t stehen sostärke muß dabei so bemessen sein, daß mindestens mit nur die Elemente 43 und 44 in der »1 «-Richtung, bei der Spitzenstromstärke eine Sättigung in der harten während die Elemente 40 bis 42 und 45 bis 50 auf die Richtung erzielt wird. Bei der nachfolgenden zweiten »0«-Richtung eingestellt haben.
Halbwelle führt der Stromkreis B Strom, während der 65 Es ist somit zu ersehen, daß in einer vollen Periode Stromkreis A zu dieser Zeit stromlos ist. In dem Augen- die Information »1« von dem Element 42 zu dem EIeblick, in dem der Strom im Stromkreis B unter die ment 44, d. h. zu dem nächstfolgenden, dem Strom-Sättigungsfeldstärke in der harten Magnetisierungs- kreis A zugeordneten Element weitergewandert ist.

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Daß zur Zeit £₄ das Element des Stromkreises B die benötigt darüber hinaus nur eine geringe Bauhöhe, Information »1« speichert, ist ohne Einfluß, weil diese was als weiterer entscheidender Vorteil zu werten ist. Information bei dem nächstfolgenden Anstieg des In F i g. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel geStromes in dem Stromkreis B gelöscht wird, wobei zeigt. Auf einer Grundschicht 62 sind wiederum keildieses Element 43 die Information des Elementes 42, 5 förmige magnetische Einheiten 63 bis 69 vorgesehen, im vorhegenden Fall »0«, annimmt. Weiterhin sind wie bei den vorangegangenen Bei-

Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung dient in erster spielen zwei mit A bzw. B bezeichnete Leiter vorge-Linie zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaues; in sehen, die jeweils jede zweite magnetische Einheit in der Praxis können die Leiter zur Magnetisierung der der harten Magnetisierungsrichtung sättigen, wenn sie Elemente wesentlich einfacher ausgebildet werden, als io stromführend sind.

dies in F i g. 1 gezeigt ist. An Hand der F i g. 5 und 6 Bei dem Beispiel der F i g. 6 bestehen die Leiter aus

sollen nachfolgend zwei Ausführungsbeispiele für die U-förmigen Leiterteilen 64b, 65.4, 66b, 67λ usw. Die praktische Ausgestaltung der Leiter A bzw. B gezeigt einzelnen U-förmigen Leiterkörper sind durch streifenwerden, förmige Leiterkörper 65b, 66a usw. miteinander ver-Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 sind auf 15 bunden. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die einer Grundplatte 55 aus Glas oder einem anderen U-förmigen Leiterkörper eines Leiters ζ wischen sich den Stoff, der keine oder nur vernachlässigbar geringe U-förmigen Leiterkörper des andern Leiters aufnehmagnetische Eigenschaften aufweist, die aus magne- men. Der U-förmige Leiterkörper 66s hegt beispielstischen Schichten bestehenden Elemente 56 bis 60 auf- weise über dem Element 66, über dem sich anschließengedampft. Zur Erzeugung der Ablenkfelder sind zwei 20 den Element 67 hegt das Leiterelement 67^ usw. Aus Leiter A und B vorgesehen. Die Leiter bestehen bei- der Zeichnung ist ohne Weiteres zu ersehen, daß die spielsweise aus Kupfer und hegen gegeneinander iso- streifenförmigen Verbindungsleitungskörper 65b, 66^ liert unmittelbar über den Elementen 56 bis 60; sie sind usw. jeweils einen U-förmigen Leiterkörper 65^ bzw. lediglich "zur Darstellung etwas höher liegend ge- 66b usw. überbrücken. Die streifenförmigen Verbinzeichnet. 25 dungsleitungskörper der beiden Leiter A und B müssen

Die Breite der Leiter A und B ändert sich symme- daher gegeneinander versetzt sein, irisch zwischen zwei Werten b_x und b₂, die Länge / Wenn nun der Leiter B Strom führt, werden die

zwischen zwei aufeinanderfolgenden Breiteänderungen Elemente 64, 66 und 68 in der harten Magnetisierungsist gleich der Länge der Einzelelemente in der Infor- richtung magnetisiert, d. h. in den labilen Zustand ' mationsübertragungsrichtung. Die beiden Leiter sind 30 übergeführt. Der von den Verbindungskörpern ausuun versetzt gegeneinander angeordnet, so daß eine gehende magnetische Fluß reicht dabei zufolge der schmale Stelle mit der Breite b_x des in der Darstellung größeren Distanz von den magnetischen Elementen 63, oberen Leiters A über eine breite Stelle mit der 65, 67 und 69 nicht aus, um diese Elemente in der Breite b₂ des Leiters B zu hegen kommt und eine breite harten Richtung merklich zu magnetisieren. Führt Stelle von der Breite b₂ des oberen Leiters A über eine 35 andererseits der Leiter A Strom, werden die Elemente' schmale Stelle des Leiters B. Die beiden Leiter sind 63, 65, 67 und 69 in der harten Richtung magnetisiert, weiterhin so angeordnet, daß die Grenzlinien der während die dazwischenliegenden Elemente mit den Breiteänderungen mit den Grenzlinien zwischen den geradzahligen Bezugszahlen praktisch nicht beeinflußt Elementen zusammenfallen. werden. Es ist somit zu ersehen, daß die in F i g. 6 ge-

Aus der Darstellung ist zu ersehen, daß über dem 40 zeigte Einrichtung in der gleichen Weise zu arbeiten in Element 57 eine breite Stelle des Leiters B und eine der Lage ist, wie dies an Hand von F i g. 4 oben erläuschmale Stelle des Leiters A hegt. Es ist ohne weiteres tert worden ist.

einzusehen, daß das von dem Teil des Leiters B er- Es wurde bereits ausgeführt, daß die magnetischen

zeugte magnetische Feld einen geringeren Einfluß Elemente nicht notwendigerweise keilförmige Gestalt auf das Element 57 ausübt als das von dem ent- 45 besitzen müssen. Vielmehr können die Elemente auch sprechenden Teil des Leiters A ausgehende magne- an allen Stellen gleich stark ausgebildet werden, wenn tische Feld. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die die magnetischen Eigenschaften vorzugsweise konti-Stromdichte und somit auch die Flußdichte des er- nuierlich in der Informationsflußrichtung zunehmen, zeugten magnetischen Feldes, welches von dem Leiter^ Daneben besteht jedoch auch die Möglichkeit, die auf das Element 57 ausgeübt wird, größer ist als die 50 Elemente aus homogenem Material und mit gleich-Stromdichte des Leiters B am Ort des Elementes 57, so bleibender Stärke auszubilden, wenn auf anderem daß nur ein geringer Teil des vom Leiter B erzeugten Wege eine unsymmetrische Ausbildung herbeigeführt magnetischen Feldes auf das Element 57 einwirkt. wird, die gewährleistet, daß die Information nur in der

Die Breite b_x ist angenähert gleich oder etwas größer gewünschten Richtung weitergegeben wird. Ein Beiais die Breite der magnetischen Elemente, während die 55 spiel hierfür zeigt F i g. 7.

Breite b₂ die Breite der Elemente merklich übertrifft. Auf einer Grundplatte 70 sind magnetische EIe-

Die Breite b₂ ist im einzelnen so zu wählen, daß das von mente 71 bis 77 aufgedampft. Wie bereits ausgeführt, den breiten Stellen hervorgerufene magnetische Feld sind die magnetischen Elemente an allen Stellen gleich mit Sicherheit nicht ausreicht, um die Elemente in der stark und besitzen an allen Stellen die gleiche Materialharten Richtung bis zur Sättigung zu magnetisieren, 60 zusammensetzung, d. h. die gleichen magnetischen da unter diesen Umständen der Informationsgehalt Eigenschaften.

dieser Elemente auch dann erhalten bleibt, wenn eine Die Leiter A und B sind ähnlich aufgebaut wie die

begrenzte Ablenkung des Magnetisierungsvektors in Leiter^ und B bei dem Ausführungsbeispiel der harter Richtung stattfindet. F i g. 6. Die U-förmigen Leiterkörper 71a, 72a, 73a

Mit der in F i g. 5 gezeigten Einrichtung können so- 65 usw. sind jedoch, in Richtung der Informationsübermit die Informationen nach dem Zweitaktsystem tragung im Schnitt gesehen, trapezförmig ausgestaltet, weitergegeben werden. Die beiden Leiter^ und B derart, daß die in Informationsübertragungsrichtung können sehr leicht hergestellt werden. Die Einrichtung vorderen Kanten sich näher bei den magnetischen

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Elementen befinden als die Hinterkanten. So befindet auf die zugehörigen magnetischen Elemente ausüben, sich beispielsweise die Kante 80 des Leiterkörpers 71a Der zwischen je zwei breiten Leiterteilen liegende näher bei dem magnetischen Element 71 als die Kante schmälere Leiterteil, beispielsweise der Leiterteil 87.4, 81 dieses Körpers. Zwischen den beiden Kanten be- verjüngt sich in der Informationsübertragungsrichtung, findet sich das vorzugsweise ebene Zwischenstück 82, 5 Die Breite eines schmalen Elementes nehme beiweiches gegen die Ebene der magnetischen Elemente spielsweise in der Informationsübertragung von dem derart geneigt ist, daß der Abstand zwischen beiden in Wert d₁ auf den Wert i/_a ab. Das an der Stelle der der Informationsübertragungsrichtung abnimmt. Breite d₁ auf das zugehörige magnetische Element,

Die in F i g. 7 gezeigte Einrichtung arbeitet nun im beispielsweise das Element 87 ausgeübte Feld ist somit wesentlichen gleich wie die entsprechenden Einrich- io immer geringer als das Feld, welches an der Stelle d_% tungen der F i g. 1, 5 und 6. Zur Erläuterung sei ange- auf das Element einwirkt. Auch die Breite d_x muß jenommen, daß die Leiter A und B wie aus F i g. 3 er- doch bei einem gegebenen Maximalstrom so bemessen sichtlich geschaltet sind und daß der Stromfluß durch sein, daß alle Teile eines Elementes in der harten den Leiter B sein Maximum erreicht hat. Zu diesem Magnetisierungsrichtung gesättigt werden. Nimmt nun Zeitpunkt sind sämtliche Teile des magnetischen EIe- 15 die Stromstärke in dem Leiter A ab, so verläßt zumentes 72 in der harten Richtung magnetisiert. Bei ge- nächst der Teil des Elementes 87 das Sättigungsgebiet, gebener Maximalstromstärke muß somit auch an der welcher bei der Breite U₁ liegt, d. h. der Teil, der in InStelle eine Sättigung in der harten Richtung erzielt formationsübertragungsrichtung an der hinteren Kante werden, die am weitesten von dem zugehörigen Leiter- des Elementes liegt. Dieser Teil steht jedoch unter dem körper 12b entfernt ist, d. h. an der in Informations- 20 Einfluß des Streufeldes, welches von dem Element 86 übertragungsrichtung rückwärtigen Kante des EIe- ausgeht, so daß dieses Streufeld die Magnetisierungsmentes 72. Wenn nun der Strom durch die Leiter B richtung des Elementes 87 noch vor dem völligen Abnachläßt, verläßt zunächst der rückwärtige Teil des klingen des Stromes des Leiters A festlegt. In gleicher magnetischen Elementes 72 das Sättigungsgebiet, wäh- Weise, wie dies an Hand von F i g. 7 bereits erläutert rend der in Übertragungsrichtung gesehen vordere 25 worden ist, hat das in Informationsübertragungsrich-Teil zufolge des geringeren Abstandes von dem züge- tung nächstfolgende Element, d. h. in dem angehörigen Leiterkörper 72j3 zunächst gesättigt bleibt. nommenen Fall das Element 88, keine Möglichkeit, Wenn der rückwärtige Teil nicht mehr in der harten auf das Element 87 einzuwirken, da die angrenzende Richtung gesättigt ist, beginnt dieser bereits in die Vor- und der Breite d₂ des Leiters A zugeordnete Kante am zugsrichtung der Magnetisierung zurückzukippen, wo- 30 längsten in der harten Magnetisierungsrichtung gebei für die Richtung des Zurückkippens die Magneti- sättigt bleibt.

sierungsrichtung des magnetischen Elementes 71 maß- Das Beispiel der F i g. 8 arbeitet somit wie die

gebend ist. Mit zunehmender Abnahme des Stromes in anderen Beispiele im Zweitaktverfahren und zeichnet

dem Leiter B verlassen auch die in Strömungsrichtung sich durch geringe Bauhöhe aus sowie dadurch, daß

weiter vorn liegenden Gebiete die Sättigung, stehen 35 die Einzelelemente zufolge der bezüglich Stärke und

dabei jedoch unter dem Einfluß des magnetischen Zusammensetzung homogenen Ausbildung sehr leicht

Elementes 71 und unter dem Einfluß der Bezirke des hergestellt werden können.

Elementes 72, die sich bereits entsprechend dem Streu- Die bisher beschriebenen, aus magnetischen Elemen-

feld eingestellt haben, welches von dem Element 71 ten bestehenden Einrichtungen arbeiten nach dem

ausgeht. Wenn der Strom in dem Leiter B auf Null ab- 40 Zweitaktsystem, d. h., es sind zwei Leiter vorgesehen,

geklungen ist, hat sich die Magnetisierung des Elemen- welche abwechslungsweise erregt werden und hier-

tes 72 bereits vollständig entsprechend dem von dem durch die Informationsweitergabe von einer Einheit

Element 71 ausgehenden Streufeld eingestellt. Da die auf die nächste Einheit steuern. Unter Verwendung

vorderste Kante des Elementes 72, d. h. diejenige von magnetischen Einheiten, deren Eigenschaften sich

Kante, welche an das Element 73 angrenzt, am längsten 45 in Informationsübertragungsrichtung verändern, lassen

gesättigt war, besteht keinerlei Möglichkeit, daß sich sich ferner Einrichtungen herstellen, die durch einen

das Element 72 entsprechend dem von dem Element 73 einzigen elektrischen Leiter gesteuert werden. Eine der-

ausgehenden Streufeld ausrichtet. Es ist somit zu er- artige Einrichtung soll nun an Hand der F i g. 9 bis 12

sehen, daß auch bei dem Beispiel der F i g. 7 zufolge erläutert werden.

der speziellen Leiterausbildung die Informationsüber- 50 Bei der in F i g. 9 beispielsweise gezeigten Einrich-

tragungsrichtung festgelegt ist, in gleicher Weise, wie rung ist eine aus Glas bestehende Trägerschicht 111

dies an Hand von F i g. 4 erläutert worden ist. vorgesehen, auf der die magnetischen Einheiten 113

Das an Hand von F i g. 7 erläuterte Prinzip der In- bis 118 aufgedampft sind. Während des Aufdampfens formationsübertragung läßt sich auch mit ebenen wurde ein Feld in der Richtung des Pfeiles 112 ange-Leitern A und B verwirklichen. In F i g. 8 sind zwei 55 legt, so daß jedes Element eine Richtung leichter ebene Leiter A und B in Draufsicht nebeneinander dar- Magnetisierbarkeit, d. h. eine Vorzugsrichtung der gestellt, wobei unter dem Leiter B die magnetischen EIe- Magnetisierung aufweist, die mit der Informationsmente 86 bis 90 angedeutet sind. Wie durch den Pfeil 85 übertragungsrichtung zusammenfällt. Wie bei den veranschaulicht ist, wandert die Information hier in der vorangegangenen Einrichtungen sind die einzelnen Zeichenebene von oben nach unten. Die fünf magne- 60 magnetischen Elemente keilförmig ausgebildet, wobei tischen Elemente 86 bis 90 weisen, in gleicher Weise die Stärke der Elemente in Informationsübertragungswie bei dem Beispiel der Fig. 7, an allen Stellen richtung zunimmt, so daß der von einem Element ausgleiche Stärke und gleiche Zusammensetzung auf. In gehende und auf das in Informationsübertragungsähnlicher Weise wie bei dem Beispiel der F i g. 5 be- richtung folgende Element einwirkende magnetische sitzen die Leiter relativ breite Stellen 86,4, 87#, 884, 65 Streufluß größer ist als derjenige, welcher auf das 89b usw., die zufolge der geringen Stromdichte und der Element einwirkt, welches in Gegeninformationsübergroßen Flächen, auf die sich die magnetischen Kraft- tragungsrichtung angrenzt. Es gelten somit sinngemäß linien verteilen, keinen oder nur einen geringen Einfluß die an Hand von F i g. 2 erläuterten Bedingungen.

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Die Trägerschicht 111 umgibt ein beispielsweise aus den vorangegangenen Ausfühningsformen kann somit Kupferblech bestehender Leiter 119, der eine Schleife ein Informationsrückfluß nicht auftreten. Es ist im bildet und sich somit auch über die Elemente erstreckt. übrigen zu ersehen, daß pro Halbwelle die Information Auf dem über den Elementen befindlichen Teil des um ein Element weitergegeben wird, so daß eine volle Leiters 119 sind Permanentmagnete 120 aufgebracht, 5 Periode des Stromes / die Informationsübertragung wobei jedem Element 113 bis 118 ein Permanentmagnet um zwei Einheiten zur Folge hat, d.h. von einem zugeordnet ist. Die Elemente 113 bis 118 kann man Element A zu dem nächsten Element A. sich in zwei Gruppen A und B aufgeteilt denken, die Die Vorgänge, die bei der Informationsübertragung

abwechselnd aufeinanderfolgen. Die Magnete 120, die auftreten, seien an Hand von F i g. 11 nochmals erden Elementen der Gruppe A zugeordnet sind, und die io läutert. In der ersten Zeile, die dem Zeitpunkt t₀ entMagnete 120, die den Elementen der Gruppe B züge- spricht, sind die Magnetisierungsrichtungen der Perordnet sind, sind, wie dies durch die Pfeile 121 veran- manentmagnete angegeben. Sämtliche Elemente außer schaulicht ist, entgegengesetzt polarisiert und bestrebt, dem Element 130 seien entsprechend der Informadie zugehörigen Elemente in der harten Magnetisie- tion »0« gerichtet. Zu der Zeit t_x sei der durch den rungsrichtung zu magnetisieren. 15 Leiter 119 fließende Strom auf seinen Maximalwert an-

F ig. 10 zeigt in schematischer Darstellung die gestiegen, d. h. erzeuge ein Feld von +Va Hk- Das auf Hysteresisschleife des Schichtmaterials, aus dem die die Elemente A einwirkende Feld in der harten Rich-Elemente 113 bis 118 bestehen. Die Sättigungsfeld- rung entspricht der Sättigung, so daß sich die Magnetistärke in der harten Richtung sei Hk- Die Magnete 120 sierungsvektoren in der harten Richtung einstellen, sind nun so bemessen, daß die durch sie hervorge- 20 Bei den Elementen B neutralisieren sich die einwirkenruf ene Magnetisierung der Elemente 113 bis 118 wenig- den Felder, so daß sich die Magnetisierungsvektoren stens angenähert der halben magnetischen Sättigungs- unter Berücksichtigung der gespeicherten Informafeldstärke entspricht. Die Magnetisierungsvektoren der tion »1« oder »0« in die Vorzugsrichtung der Magnetimagnetischen Schichten sind somit aus der leichten sierung einstellen. Bei dem nachfolgenden Absinken Magnetisierungsrichtung etwa um ±30° abgelenkt, wie 25 des Stromes verlassen die Elemente A die harte Magnedies durch die Pfeile 122 angedeutet ist. Eine Kompo- tisierungsrichtung, wobei die Richtung der Drehung nente der Magnetisierungsvektoren 122 in der Infor- durch das Streufeld des jeweiligen Unken Nachbarmationsübertragungsrichtung entspricht der binären elementes beeinflußt wird. Der Magnetisierungsvektor Information von »1« und eine Komponente in der des Elementes 131 dreht sich zufolge der Einwirkung Gegenrichtung der binären Information »0«. Bei dem 3° von Seiten des Elementes 130 im Gegenuhrzeigersinn dargestellten Beispiel sind somit die Elemente 117 und und übernimmt die Information »1«, während sich der 118 auf den binären Wert »0« eingestellt, das Element Vektor des Elementes 132 unter dem Einfluß des den 116 auf den binären Wert »1«. Wert »0« speichernden Elementes 133 sich im Uhr-

Zur Erläuterung der Funktionsweise sei angenom- zeigersinn dreht und die Information »0« übernimmt, men, daß durch den Leiter 119 ein beispielsweise sinus- 35 Zu der Zeit t₂, d. h. nach einer Halbwelle des Stromes J, förmiger Strom / fließt, dessen Maximalwert so be- sind die Informationen somit um einen Schritt bzw. messen ist, daß das von ihm hervorgerufene, auf die um ein Element weitergewandert. In der nächstfolgen-Elemente einwirkende Magnetfeld dem Wert dz¹12 Hk den Halbwelle kehrt sich die Richtung des Stromes I entspricht. Es sei weiterhin angenommen, daß das Feld um, so daß das von diesem Strom ausgeübte Feld beim der ersten Halbwelle so gerichtet ist, daß die von den- 40 Maximalwert des Stromes der Feldstärke -Va Hk jenigen Magneten 120 ausgehenden Felder neutrali- entspricht. Entsprechend wirkt auf die Elemente A siert werden, die den Elementen B zugeordnet sind, kein äußeres Feld mehr in der harten Richtung ein, während den Feldern der Magnete, die den Elemen- während die Elemente B in der harten Richtung geten A zugeordnet sind, ein gleich großes Feld additiv sättigt werden. Bei dem nächstfolgenden Absinken der überlagert wird. Auf die Elemente B wirkt somit kein 45 Stromstärke des Stromes /beeinflussen die Elemente/4 Feld mehr ein, so daß sich diese unter Beibehaltung der jeweils die Nachbarelemente B, so daß beispielsweise Informationsspeicherung »1« bzw. »0« in die Vorzugs- die Information »1« von dem Element 131 auf das richtung der Magnetisierung einstellen. Die Elemente^ rechte Nachbarelement 134 übergeht. Zu der Zeit £₄, werden jedoch in der harten Magnetisierungsrichtung d. h. nach einer vollen Periode des Stromes /, ist die gesättigt. Die auftretenden Verhältnisse sind durch die 5° Information »1« von dem Element 130 auf das nächstgestrichelt eingezeichneten Pfeile 123 bzw. 124 veran- folgende Element B, d. h. auf das Element 134, überschaulicht. Nimmt nun die Stromstärke durch den gegangen.

Leiter 119 ab, neigen sich die Vektoren der Elemente B, In der letzten Zeile der F i g. 11 sind die Elemente

da nun das von den zugeordneten Permanentmagneten nochmals im Querschnitt gezeigt, so daß zu ersehen ausgehende Feld wieder wirksam zu werden beginnt. 55 ist, daß wegen der variablen Dicke der Elemente Gleichzeitig verlassen die Vektoren der Elemente A zu- die Beeinflussung der Nachbarelemente durch Streufolge der Abschwächung des auf sie einwirkenden FeI- felder nur in der Informationsübertragungsrichtung, des die harte Magnetisierungsrichtung. Wenn bei dem d. h. in der Richtung des Pfeiles 136, stattfinden Nachlassen des Stromes durch den Leiter 119 auf die kann.

Elemente A kein äußeres Feld in der Vorzugsrichtung 60 Bei der Erläuterung dieses Ausführungsbeispiels der Magnetisierung bzw. der Informationsübertra- wurde angenommen, daß die magnetischen Elemente gungsrichtung einwirken würde, bliebe die sich in die keilförmig ausgebildet sind. Daneben besteht selbstleichte Richtung einstellende Magnetisierung dem Zu- verständlich auch hier die Möglichkeit, die Elemente an fall überlassen. Da jedoch die Elemente A unter dem allen Stellen mit der gleichen Stärke auszurüsten, wenn Einfluß der in Informationsübertragungsrichtung je- 65 der ferromagnetische Materialanteil in der Inforweils links liegenden Elemente B beeinflußt wird, stellen mationsübertragungsrichtung zunimmt. Derartige EIesich die Elemente A in der Richtung der linken be- mente verhalten sich dann gleich wie die keilförmigen nachbarten Elemente B ein. In gleicher Weise wie bei Elemente.

13 14

Es besteht jedoch auch wieder die Möglichkeit, die Strom in dem Leiter 157 habe die durch die Pfeile anmagnetischen Elemente gleich stark und homogen aus- gedeutete Richtung.

zubilden, wenn der Leiter so geformt ist, daß die Infor- Bei den angenommenen Verhältnissen wirkt nun

mation nur in der vorgesehenen Richtung weiterwan- auf die dünnste Stelle des Elementes 154 ein magne-

dern kann. Ein derartiger Leiter ist in F i g. 12 mit 140 5 tisches Feld, welches einerseits aus dem Streufeld des

bezeichnet. Die Informationsübertragungsrichtung ist Elementes 153 und andererseits aus dem Feld des

durch den Pfeil 141 angegeben. Leiters 157 zusammengesetzt ist. Die beiden Kompo-

Das bei dem gezeigten Beispiel von den Permanent- nenten addieren sich und sind der Magnetisierung der magneten ausgehende Feld kann selbstverständlich Einheit 154 entgegengesetzt gerichtet. Zufolge des Einauch von zwei Leitern hervorgerufen werden, die in io flusses dieses Gesamtfeldes bildet sich eine Blochentgegengesetzter Richtung von Gleichstrom durch- Wandbewegung aus, die die Domänenwand zwischen flössen werden. Die den Gleichstrom führenden Leiter den Magnetisierungsrichtungen »1« und »0« in der (nicht dargestellt) können so geformt sein, daß die Zeichnung nach rechts verschieben. Es ist somit zu ergleiche Feldverteilung hervorgerufen wird wie diejenige sehen, daß nach Abklingen des Stromes die Infordurch die Permanentmagnete 142 (F i g. 12). 15 mation »1« von dem Element 153 zu dem Element 154

Das an Hand der F i g. 9 bis 12 beschriebene Aus- weitergewandert ist.

führungsbeispiel der Erfindung erlaubt, daß die Um den angegebenen Vorgang zu erreichen, ist es Hr-Werte von Element zu Element etwas variieren. erforderlich, daß das an der linken Seite einer Magnet-Wenn ein Schichtelement eine etwas abweichende Schichteinheit vorhandene Streufeld und das von dem Sättigungsfeldstärke aufweist, hat dies zur Folge, daß ao Leiter 157 ausgehende Feld gemeinsam größer sind die Magnetisierung in dem Element nicht genau in der als die zur Hervorrufung einer Wandbewegung erfor-Vorzugsrichtung der Magnetisierung liegt, wenn das derliche Feldstärke und kleiner als die Nukleations-Nachbarelement gesättigt ist. Für nicht zu große Ab- feldstärke, d. h. diejenige Feldstärke, die beim Überweichungen reicht das Streufeld des Nachbarelementes schreiten der statischen Koerzitivkraft eine Ummagnejedoch ohne weiteres aus, um die Information zu über- 35 tisierung von Ferritkernen bewirkt, die sich aus dem tragen. radialen Wachstum von zylindrischen Keimen ergibt.

Im Zusammenhang mit den F i g. 13 bis 17 soll nun Andererseits muß das vom Leiter 157 ausgehende Feld eine weitere Ausgestaltung der einzelnen Elemente er- mindestens so groß sein, wie dies zur Hervorrufung läutert werden, bei denen wie bei den vorangegangenen einer Wandbewegung erforderlich ist.
Beispielen zufolge der geometrischen Form der ein- 30 Dabei ist vorausgesetzt, daß die Koerzitivkraft über zelnen Magnetschichtelemente oder der Leiter zur Er- der ganzen Schicht konstant ist.
zeugung der erforderlichen steuernden Zusatzfelder In der gleichen Weise wie bei den ersten beiden Ausoder der sich örtlich ändernden Zusammensetzung der führungsbeispielen kann die Asymmetrie der einzelnen Elemente die Informationsübertragungsrichtung fest- Elemente durch eine Asymmetrie des Leiters hervorgegelegt wird. Das nachfolgend beschriebene Beispiel 35 rufen werden, der die Zusatzfelder erzeugt. Ein Ausbedient sich der Domänenwandbewegung. führungsbeispiel für magnetische Einheiten mit gleich-

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 13 sind auf bleibender Stärke und asymmetrisch geformtem Leiter einer Trägerplatte 150 die magnetischen Elemente 151 ist in den F i g. 14 und 15 im Schnitt und in Draufsicht bis 155 aufgedampft, welche eine unaxiale magne- gezeigt. Auf der Unterlage 160 aus Glas ist die magnetische Vorzugsrichtung entsprechend dem Pfeil 156 4° tische Schicht 161 aufgedampft. Es sei an dieser Stelle aufweisen. Die einzelnen magnetischen Elemente 151 bemerkt, daß bei diesem Ausführungsbeispiel eine bis 155 müssen in körperlichem Kontakt miteinander Unterteilung der Schicht in einzelne Einheiten körperstehen, so daß sich eine Domänenwandbewegung von lieh nicht vorhanden sein muß; die Unterteilung ist einem Element auf das nächstfolgende Element über- durch die Formgebung des hier mit 162 bezeichneten tragen kann. 45 Leiters gegeben.

Über den Elementen 151 bis 155 befindet sich ein Der Leiter 162 ist in gleicher Weise, wie dies an Leiter 157, beispielsweise aus auf die magnetischen Hand von F i g. 13 erläutert worden ist, mäander-Einheiten aufgedampftem Kupfer. Der Leiter 157 ist linienförmig ausgebildet, wobei die einzelnen, senkmäanderförmig ausgebildet, wobei je ein quer zu der recht zur Informationsübertragungsrichtung verlaufen-Richtung des Pfeiles 156 liegender Streifen einem der 5° den Streifen, z. B. 163 und 164, zu der Informations-Elemente 151 bis 155 zugeordnet ist. Wenn durch den übertragungsrichtung derart geneigt sind, daß der Leiter 157 ein Strom fließt, entsteht somit ein Magnet- Abstand zwischen der magnetischen Einheit 161 und feld, welches in der Vorzugsrichtung der Magnetisie- dem Streifen 162 in der Informationsübertragungsrung auf die einzelnen Elemente 151 bis 155 einwirkt richtung zunimmt. Entsprechend müssen die außer- und wobei die auf zwei benachbarte Einheiten ein- 55 halb der magnetischen Einheiten liegenden Verbinwirkenden Felder zufolge der beschriebenen geome- dungsstücke, z. B. 165 und 166, in entgegengesetzter trischen Form des Leiters 157 entgegengesetzt gerichtet Richtung geneigt sein.

sind. Die auftretende Informationsübertragungsrich- Zufolge der gezeigten Formgebung des Leiters ist tung ist ebenfalls durch den Pfeil 156 gezeigt. Die ein- die Feldstärke an der linken Kante der einzelnen Einzelnen Elemente speichern dann die Information »1«, 60 heiten am größten, so daß hier die Domänenwandwenn die Magnetisierung in der Vorzugsrichtung bewegung beginnt.

der Magnetisierung nach rechts zeigt, und die In- An Hand von F i g. 16 soll nachfolgend nochmals

formation »0«, wenn die Magnetisierung nach links die Informationsübertragung erläutert werden. Zu der

zeigt. Zeit t₆ seien alle Einheiten mit Ausnahme der Einheit

Zur Erläuterung der Betriebsweise sei angenommen, 65 170 auf den der Information »0« entsprechenden Wert

daß das Element 153 die Information »1« und das ausgerichtet, während die Einheit 170 dem Wert »1«

Element 152 und das Element 154 die Information »0« entsprechend in der Vorzugsrichtung der Magnetisie-

speichern, wie dies durch die Pfeile angezeigt ist. Der rung magnetisiert ist. Der durch den Leiter 157 bzw.

162 fließende Strom sei nun so gerichtet, daß das durch diesen Leiter erzeugte Feld bei den Einheiten A nach links und bei den Einheiten B nach rechts gerichtet ist, wie dies durch die Pfeile über den Einheiten zum Zeitpunkt t_x veranschaulicht ist. Auf die Einheit 171, die in Übertragungsrichtung neben der Einheit 170 liegt, wirkt somit einerseits das nach rechts gerichtete Zusatzfeld, welches von dem Leiter ausgeht, und das Streufeld, welches von der Einheit 170 ausgeht. Bei der angenommenen Phase des Stromes durch den Leiter addieren sich diese beiden Felder, so daß die rechte Begrenzungswand der Einheit 172 nach rechts zu wandern beginnt. Mit ansteigender Stromstärke verschiebt sich die Wand bis zu der rechten Begrenzungslinie der Einheit 171.

Die Unke Begrenzungswand 173 der Einheit 170 wandert ebenfalls nach rechts, da sich das äußere Feld und das von der Einheit, die sich links an das Element 170 anschließt und mit 174 bezeichnet ist, ausgehende Feld addiert, was, wie oben ausgeführt, zur Auslösung einer Wandbewegung ausreichend ist. Zu der Zeit t_z, d. h. nach Abklingen des Stromes durch den Leiter, ist die Information von der Einheit 170 zu der Einheit 171 weitergewandert oder, anders ausgedrückt, die Begrenzungswände der in der Richtung »1« gerichteten Domänen sind nach rechts gewandert, bis sie mit den Begrenzungslinien der Einheit 171 zusammenfallen.

In der nächstfolgenden Halbwelle des Stromes durch den Leiter 157 bzw. 162 kehrt sich das äußere Feld um, d. h., das an den Einheiten A erscheinende Feld ist nach rechts, das an den Einheiten B erscheinende Feld nach links gerichtet, wie dies wieder durch die Pfeile über den Einheiten zum Zeitpunkt i₄ veranschaulicht ist. Auf die rechts neben der Einheit 171 liegende Einheit 176 wirkt somit wiederum ein Feld, welches sich aus dem äußeren Feld und aus dem Streufeld zusammensetzt, welches von der Einheit 171 ausgeht. Diese beiden Felder addieren sich, so daß wiederum eine nach rechts gerichtete Wandbewegung auftritt, wie dies bei der ersten Halbwelle erläutert worden ist. Nach Abklingen der zweiten Halbwelle, d. h. zu dem Zeitpunkt t_t, ist somit die Information »1« von der Einheit 170 bis zu der Einheit 176 weitergewandert. Eine Periode des Stromes durch den Leiter reicht somit aus, um eine Informationsübertragung über zwei magnetische Einheiten hervorzurufen.

Es kann auch eine Zähleinrichtung geschaffen werden, wie in F i g. 17 gezeigt ist. Die einzelnen Einheiten sind wie gezeigt ringförmig angeordnet, wobei jede Einheit einen Winkelbereich von 36° überdeckt. Jede Einheit bzw. jedes Segment ist einer Zahl von 0 bis 9 zugeordnet. Das Zusatzfeld wird von einem Leiter 180 hervorgerufen, welcher so angeordnet ist, daß zwei benachbarte Einheiten in der Vorzugsrichtung der Magnetisierung einem entgegengesetzt gerichteten Magnetfeld ausgesetzt sind. Das schraffierte Element bzw. die Einheit 181 sei entgegengesetzt magnetisiert wie die übrigen neun Einheiten. °Wenn nun an dem Leiter 180 eine Wechselspannung angelegt wird, wandert die Magnetisierungszone, die entgegengesetzt gerichtet ist, um den Ring herum, und zwar um eine Einheit pro Halbwelle. Nach fünf Perioden bzw. zehn Halbwellen ist die Ausgangssituation wiederhergestellt, d. h. ein Zyklus abgeschlossen. Zur Abnahme einer Information sind Spulen od. dgl. (nicht gezeigt) vorgesehen, die beispielsweise jeweils beim Durchgang der •»!«-Information an einer bestimmten Einheit oder Stelle des Ringes, z. B. der Trennwand zwischen den Bereichen 9 und 0, ein Ausgangssignal abgeben.

Die gezeigten Einrichtungen zeichnen sich alle dadurch aus, daß zur Informationsweitergabe pro Bit nur zwei magnetische Einheiten vorgesehen werden müssen. Die gezeigten Einrichtungen arbeiten nach dem Zweitakt- bzw. dem Eintaktsystem. Eine erhebliche Einsparung gegenüber bisherigen Einrichtungen dieser Art, welche zur Vermeidung eines Informationsrücktransportes nur nach dem Dreitaktsystem arbeiten können, wird somit erreicht. Die einzelnen Einheiten zeichnen sich durch eine sehr einfache Herstellbarkeit und durch geringe Bauhöhe aus.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Übertragung von Information von einem ersten Magnetschichtelement mit einer Vorzugsachse der remanenten Magnetisierung auf ein benachbartes zweites Magnetschichtelement der gleichen Art, vorzugsweise für Kettenschaltungen aus Magnetschichtelementen, mit Schaltmitteln zur Erzeugung eines die Informationsübertragung steuernden Magnetfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen einer unsymmetrischen Feldverteilung mindestens eine das magnetische Verhalten der Magnetschichtelemente beeinflussende Größe sich in Richtung der Informationsübertragung kontinuierlich ändert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dicke der Magnetschichtelemente in Richtung der Informationsübertragung kontinuierlich ändert.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschichtelemente keilförmig ausgebildet sind, derart, daß ihre Dicke in Richtung der Informationsübertragung linear zunimmt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Schichtmaterials jedes Magnetschichtelementes derart gewählt ist, daß die Sättigungsfeldstärke in der »harten« Richtung kontinuierlich in Richtung der Informationsübertragung zunimmt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Ausbildung der Schaltmittel zum Erzeugen des die Informationsübertragung bewirkenden Magnetfeldes derart gewählt ist, daß bei einer Magnetisierung des Magnetschichtelementes in der »harten« Richtung die auf die einzelnen Magnetschichtelemente einwirkende Feldstärke in Richtung der Informationsübertragung kontinuierlich zunimmt.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltmittel aus zwei Steuerleitungen oder zwei getrennt betätigbaren Gruppen von Steuerwindungen bestehen, die den einzelnen Magnetschichtelementen abwechselnd zugeordnet sind, derart, daß das von der jeweiligen Steuerwicklung erzeugte Magnetfeld im wesentlichen senkrecht zur Vorzugsrichtung der remanenten Magnetisierung ausgerichtet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gruppen von Steuerleitungen oder Steuerwindungen über Gleichrichter entgegengesetzter Polung mit einer Wechselstromquelle verbunden sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerleitungen

breitere und schmälere Zonen aufweisen, die sich aneinander anschließen, wobei die Längen der Zonen gleich der Ausdehnung der Magnetschichtelemente in Richtung der Informationsübertragung sind derart, daß aufeinanderfolgenden Elementen abwechslungsweise eine schmale und eine breite Zone der Leitungen zugeordnet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerleitungen absatzweise einen unterschiedlichen Abstand von den Magnetschichtelementen aufweisen und jeder Absatz gleich der Längsausdehnung der Magnetschichtelemente in der Informationsübertragungsrichtung ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Steuerleitungen, die den geringeren Abstand von den Magnetschichtelementen aufweisen, gegen die Ebene dieser Elemente derart geneigt sind, daß die steuernde Feldstärke in der Richtung der Informationsüber- so tragung zunimmt.

11. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Leiterzonen mit geringerer Breite in Informationsübertragungsrichtung abnimmt.

12. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel, vorzugsweise Permanentmagnete, vorgesehen sind, welche die einzelnen Magnetschichtelemente in der »harten« Magnetisierungsrichtung mit einer Feldstärke magnetisieren, die wenigstens angenähert gleich der halben Sättigungsfeldstärke in der harten Richtung ist, wobei benachbarte Magnetschichtelemente in entgegengesetzter Richtung magnetisiert werden, und daß eine Steuerleitung vorgesehen ist, durch die in Abhängigkeit von der Richtung des durch sie fließenden Stromes die von den Schaltmitteln hervorgerufene Feldstärke wenigstens angenähert neutralisiert oder verdoppelt wird.

13. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Magnetschichtelemente aus einem zusammenhängenden Streifen aus magnetischem Material bestehen und daß eine meanderförmige Steuerleitung vorgesehen ist, so daß benachbarte Elemente bei Stromfluß durch diese Leitung in der Informationsübertragungsrichtung und in der Gegenrichtung magnetisiert werden.

14. Einrichtung nach Anspruch 1θ, dadurch gekennzeichnet, daß die normal zur Richtung der Informationsübertragung verlaufenden Teile der Steuerleitung derartig geneigt sind, daß die von ihnen ausgehenden und auf die Magnetschichtelemente einwirkenden Felder bei jedem Schichtelement in Richtung der Informationsübertragung abnehmen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 919 432;
»IRE Wescon Convent. Record«, August 1959, Part 4, S. 32 bis 39.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1146107, 1175737, 1195971.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

70S 719/292 1.68 © Bundesdruckerei Berlin