DE1263838B - Einrichtung zur UEbertragung von gespeicherten Magnetisierungszustaenden - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/06

Nummer: 1263 838

Aktenzeichen: J 21114IX c/21 al

Anmeldetag: 30. Dezember 1961

Auslegetag: 21. März 1968

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von in Richtung der leichten Achse gespeicherten Magnetisierungszuständen eines steuernden Magnetschichtelementes auf ein gesteuertes Magnetschichtelement unter Zwischenwirkung einer Übertragungsleitung.

Es ist bekannt, Magnetschichtelemente durch eine Übertragungsleitung miteinander zu koppeln. Bei einer Auslenkung der Magnetisierung in einem steuernden Element wird in die Übertragungsleitung ein Impuls bestimmter Polarität induziert, der am Ort des gesteuerten Elementes ein Feld in einer der beiden Richtungen der Vorzugsachse dieses Elementes liefert. Wenn dieses Element daher zur Zeit der Abfrage des steuernden Elementes ein entlang der harten Achse gerichtetes Einstellfeld zugeführt erhält, wird die Magnetisierung bei Abklingen des Einstellfeldes entsprechend dem von der Übertragungsleitung erzeugten, informationsabhängigen Feld in Richtung der Vorzugsachse eingestellt (Bull. SEV₅ Band 51, Nr. 20, 8. Oktober 1960). Bei diesen Einrichtungen ist es nachteilig, daß die an das steuernde und an das gesteuerte Element anzulegenden Felder zeitlich sehr genau aufeinander abgestimmt werden müssen. Es ist auch nicht möglich, die Abfrage des steuernden und die Einstellung des gesteuerten Elementes voneinander unabhängig durchzuführen. Bei bestimmten Anwendungen kann es außerdem von Nachteil sein, daß die im steuernden Element enthaltene Information bei der Übertragung zerstört wird.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Magnetschichtelemente so auszubilden und in Bezug aufeinander anzuordnen, daß das Streufeld des einen Elementes die Einstellung eines mit einem Einstellfeld beaufschlagten Nachbarelementes steuert. Da die Polarität des Streufeldes stets von der gespeicherten Information abhängt, wird auf diese Weise das Nachbarelement entsprechend dem Speicherzustand des steuernden Elementes eingestellt.

Weiterhin sind Schieberegister-Anordnungen bekanntgeworden, bei denen als Speichermedium eine Magnetschicht verwendet wird (USA.-Patent 2919432). Mittels zweier mäanderförmig über die Magnetschicht geführter, ineinandergeschachtelter Steuerleitungen wird eine in der Magnetschicht gespeicherte Binärinformation bei wechselweisem Anlegen von Steuerimpulsen an die beiden Leitungen schrittweise entlang der Magnetschicht verschoben, Zur Eingabe der Information in die Schicht dient ein Eingabeleiter und zur Entnahme ein vom Eingabeleiter entfernt angeordneter Abfrageleiter, in welchem beim Vorbeischieben der Information Leseimpulse

Einrichtung zur Übertragung von
gespeicherten Magnetisierungszuständen

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:

Walter Ghisler, Southampton, Hampshire

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 5. Januar 1961 (80 837)

induziert werden. In ähnlicher Weise arbeitet auch ein bekanntes Twistor-Schieberegister (Journal of Applied Physics, Supplement zu Bd. 30, Nr. 4, April 1959, S. 43 S und 44S). Diese Anordnungen gestatten jedoch entlang der Verschiebeleitung nur eine relativ kleine Bitdichte und erfordern aufwendige Steuermittel zur Erzeugung der Verschiebebewegung.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Anordnung zur Informationsübertragung zwischen zwei Magnetschichtelementen anzugeben, bei der die obengenannten Nachteile vermieden werden. Bei einer Einrichtung der eingangs erläuterten Art geschieht dies dadurch, daß der Übertragungsleitung ein sich über deren Länge erstreckendes Übertragungsmagnetschichtelement benachbart ist, dessen leichte Achse mit denen des steuernden und des gesteuerten Magnetschichtelementes wenigstens annähernd gleichgerichtet ist, daß die Impulsausbreitungsgeschwindigkeit der Übertragungsleitung kleiner oder höchstens gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Domänen einheitlicher Magnetisierung (Weißsche Bezirke) des Übertragungsmagnetschichtelementes ist, daß der Übertragungsleitung Transportimpulse zugeführt werden, die im Übertragungsmagnetschichtelement eine Auslenkung der Magnetisierung in Richtung der harten Achse bewirken und nach deren Abklingen das Streufeld des steuernden Magnetschichtelementes die Richtung festlegt, in welcher die Magnetisierung

entlang dem Übertragungsmagnetschichtelement in die leichte Achse zurückkehrt, und daß das Streufeld des Übertragungsmagnetschichtelementes zur Steue-

809 519/456

3 4

rung der Einstellung des gesteuerten Magnetschicht- Stationen^ und B überbrückt, wobei ein magnetisches elementes dient, wenn dieses ein die Magnetisierung Feld an jeder Station den Bandleiter koppelt. Die gein Richtung der harten Achse auslenkendes Einstell- strichelten Linien 13 zeigen das magnetische Feld des feld empfängt. Elements 10, das durch die durch den Pfeil 11 an-

Das durch die Erfindung vorgeschlagene Prinzip 5 gedeuteten binären Informationen erzeugt wird und gestattet eine beliebige, unsynchronisierte Informa- das das Ende 14 des Bandleiters C koppelt, tionsübertragung zwischen Magnetschichtelementen, Der Bandleiter C besteht aus einer dünnen magne-

ohne daß der Speicherinhalt des steuernden Elementes tischen Schicht 15 und einem elektrisch leitenden hierbei zerstört wird. Da die Übertragung ohne Um- Streifen 16, so daß ein an das Ende 14 des Streifens Wandlung der Information in Stromimpulse erfolgt, io 16 angelegter elektrischer Impuls z.B. durch die bestehen keinerlei Anpassungsprobleme zwischen ganze Länge des Streifens 16 übertragen wird, und dem Ausgang des steuernden und dem Eingang des durch die magnetische Wirkung dieses Impulses wergesteuerten Elementes. den die magnetischen Bezirke im angrenzenden Teil

Wie aus den-Unteransprüchen zu ersehen ist, die der dünnen Schicht 15 in die zur Vorzugslage senkverschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei- 15 rechte Magnetisierungslage gebracht, wie durch die terbildungen der Erfindung angeben, kann die erfin- Vektoren in F i g. 1C dargestellt, dungsgemäße Informationsübertragung auch zur Während der Bandleiter C in beliebiger Weise her-

Laufzeitspeicherung bzw. Umlauf speicherung ver- gestellt werden kann, z. B. durch Aufbringen der wendet werden. dünnen Schicht 15 auf den leitenden Streifen 16 durch

Nachfolgend sind verschiedene vorteilhafte Aus- 20 Aufdampfung, Galvanisierung usw., wird in Fig. IA führungsbeispiele der Erfindung an Hand von nur zur Veranschaulichung gezeigt, daß der Streifen Zeichnungen dargestellt. Es zeigt 16 am Ende 17 umgebogen ist und so einen Rückpfad

Fig. IA eine schematische Darstellung einer Aus- für einen angelegten elektrischen Impuls bildet, und führungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung, das dünne Schichtmaterial ist getrennt davon dar-Fig. IB eine schematische Darstellung der Infor- 25 gestellt. Dieser Impuls ist daher einfach ein Transmationsspeicherung im Übertragungsmagnetschicht- portimpuls und stellt keine Information dar. Aus element der Anordnung von Fig. IA, diesem Grunde muß jeder dem Streifen 16 zugeführte

Fig. IC eine Angabe der magnetischen Achsen elektrische Impuls stets dieselbe Polarität haben.

im Übertragungsmagnetschichtelement von Fig. IA, Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor,

Fig. 2A eine andere Ausführungsform der erfin- 30 daß der Bandleiter C nicht unbedingt gerade zu sein

dungsgemäßen Einrichtung, bei der eine Verzöge- braucht, wie in Fig. IA gezeigt. Der zwischen den

rungsleitung als Übertragungsleitung verwendet wird, Stationen A und B liegende Teil des Leiters C kann

Fig. 2 B die Anordnung der magnetischen Achsen schleifenförmig, gebogen, verdreht usw. sein, im Übertragungsmagnetschichtelement von Fig. 2A, Es wird nun angenommen, daß durch den Pfeil 11

• Fi g. 3 und 4 weitere Ausführungsbeispiele von der 35 dargestellte binäre Infomationen in Station A gespeiin F i g. IA dargestellten Art mit Informationsumkehr chert sind und daß diese in die Station B übertragen während der Übertragung, werden sollen. Es soll also die durch den Pfeil 18

Fig. 5A die Einrichtung von Fig. IA in ab- dargestellte Magnetisierungsrichtung in StationB so gewandelter Form zur Ausführung logischer Ver- verändert werden, daß sie der des Pfeils 11 in knüpfungsoperationen, 40 Station^ gleicht.

Fig. 5B die Richtungen der Magnetisierung bei Ein elektrischer Impuls wird an das Ende 14 des

der Darstellung der binären Ziffern Null und Eins, Streifens 16 angelegt, und dieser Impuls bewirkt in

in der Einrichtung nach Fig. 5A, der dünnen Schicht 15, daß die Richtung der magne-

Fig. 5C die Lage der magnetischen Achsen im tischen Bezirke in der Umgebung des Impulses so

Übertragungsmagnetschichtelement von Fig. 5A, 45 verändert wird, daß sie senkrecht zur Vorzugslage Fig. 6A und 6B eine erfindungsgemäß abgewan- steht. Dieser Vorgang ist in Fig. IB veranschaulicht.

delte Ausführungsform, bei der die Magnetisierung In Fig. IB zeigen die Pfeile21 die Lage an, die

im Übertragungsmagnetschichtelement parametrisch die Weißschen Bezirke in der dünnen Schicht 15 vor

erregt wird, dem Anlegen des elektrischen Impulses haben kön-

Fi g. 6 C eine Darstellung der an das Übertragungs- 50 nen. Durch die magnetische Wirkung des elektrischen

magnetschichtelement von Fig. 6A angelegten Impulses werden diese Bezirke in der dünnen Schicht

Magnetfelder und der magnetischen Achsen dieses 15 in die Lage senkrecht zur Vorzugslage der Ma-

Elementes und gnetisierung gedreht, wie durch die Pfeile 20 ange-

F i g. 7 eine weitere Ausführungsform gemäß der deutet ist.

Erfindung, wonach das Übertragungsmagnetschicht- 55 Nun können diese Weißschen Bezirke (angezeigt element zugleich als Umlaufspeicher dient. durch die Pfeile 20 in Fig. IB) nur in der zur Vor-

Gemäß Fig. IA werden binäre Informationen an zugslage senkrechten Magnetisierungslage bleiben, einer ersten Station A in einem ersten magnetischen während sie durch die magnetische Wirkung des Schichtelement 10 gespeichert, wie durch den Pfeil 11 elektrischen Impulses beeinflußt sind, und daher angedeutet ist, und eine zweite Station B wird dar- 60 kehren sie, wenn beim Vorbeigehen des elektrischen gestellt durch ein zweites magnetisches Schicht- Impulses kern anderer Einfluß auf diese Bezirke beelement, das einen beliebigen Abstand vom ersten steht, in eine der Vorzugslagen zurück. Das Ende 14 Element 10 haben kann. Die Schichtelemente 10 und des Bandleiters C wird jedoch durch das statische 12 sind jedes so geformt, daß sie die oben beschriebe- Feld infolge der Magnetisierungseinrichtung des EIenen Merkmale der einachsigen magnetischen Aniso- 65 ments 10 magnetisch beeinflußt, tropie aufweisen. Nachdem der elektrische Impuls die Station A

Ein Informationsübertragungsbandleiter C ist so passiert hat, legt daher das durch die Linien 13 darangeordnet, daß er den Abstand zwischen den beiden gestellte magnetische Feld eine Vormagnetisierung

an die Weißschen Bezirke an und veranlaßt sie, sich gemäß den Pfeilen 19 auszurichten. Man sieht, daß dies dasselbe im Uhrzeigersinne verlaufende Feld ist wie das durch die Station A gemäß Fig. IA erzeugte. Die direkt an die Bezirke 19 angrenzenden Weißschen Bezirke 20 werden so vormagnetisiert, daß sie sich in derselben Weise drehen, nachdem die magnetische Wirkung des Impulses vorüber ist, was der Orientierung der Bezirke 19 zuzuschreiben ist, und daher wird die durch den Pfeil 11 dargestellte Information über die ganze Länge des dünnen Schichtmaterials 15 in umgekehrter Form übertragen.

In der Nähe der Station B wird durch die magnetische Wirkung der Weißschen Bezirke 21 nach deren Orientierung in umgekehrter Richtung ähnlich wie bei 19 das Element 12 verkettet, wie durch die gestrichelten Linien 22 angedeutet wird. Wenn daher die Weißschen Bezirke in dem Element 12 kurzzeitig in die zur Vorzugslage senkrechte Lage der Magnetisierung gedreht werden, z. B. durch die Übertragung eines »Einstelk-Impulses über einen benachbarten Leiter (nicht gezeigt), kehren sich die Weißschen Bezirke in dem Element 12 gegenüber der durch den Pfeil 18 angedeuteten Lage um, wie es oben beschrieben worden ist.

Wenn infolge des »Einstelk-Impulses die Weißschen Bezirke im Element 12 in der zur Vozrugslage senkrechten Lage orientiert sind, bewirkt das das Element 12 koppelnde Streufeld 22 ein Umschalten der Weißschen Bezirke 18 des Elements 12 in die entgegengesetzte Lage. Die Weißschen Bezirke in dem Element 15 in der Nähe des Elements 12, die orientiert sind, wie durch die Bezirke 19 in F i g. 1B angedeutet ist, magnetisieren das Element 12 mit einem Streufeld 22 vor, das ■—■ wie in F i g. 1A zu sehen — im Uhrzeigersinn in der Ebene des Elements 12 ausgerichtet ist, wodurch die Weißschen Bezirke in dem Element 12 nach links gedreht werden, wie es ähnlich im Element 10 gezeigt ist. Bei Beendigung des »Einstelk-Impulses entspannen sich also die Weißschen Bezirke des Elements 12 und richten sich entlang der Vorzugslage aus in der für das Element 10 gezeigten Lage, womit die Übertragung von Station^! zu StationB abgeschlossen ist.

Bei dem Transportimpuls ist weder seine Lange noch seine Vorderflanke von Belang. Wichtig ist aber die Hinterflanke, und sie muß so kurz wie möglich sein, um eine gegenseitige Störung mit der Streufeldwirkung der Weißschen Bezirke, die schon in eine der Vorzugslagen gedreht worden sind, zu vermeiden. Daher kann das Streufeld einen starken Einfluß auf die benachbarten Bezirke ausüben, die noch in der zur Vorzugslage senkrechten Lage orientiert sind. Außerdem muß die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Impulses langsamer sein als die höchstmögliche Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Umschaltvorganges der Weißschen Bezirke, damit die Wirkungen des Streufeldes und des erzeugten Feldes gleichzeitig auf jeden Weißschen Bezirk des Schichtelements C ausgeübt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung kann der Bandleiter C auch gemäß Fig. 2A aufgebaut sein, wo die dünne Schicht 15 in magnetfeldanlegender Beziehung mit einer induktiv-kapazitiven Verzögerungsleitung mit stückweise verteilter Konstante dargestellt ist. Eine um das Schichtelement 15 gewickelte Spule 30 bildet den induktiven Teil der Verzögerungsleitung und kapazitive Elemente 31 sind mit den induktiven Schleifen parallel geschaltet und bilden so die Verzögerungsleitung.

Der Transportimpuls, von dem oben gesagt wurde, daß er an den Bandleiter 16 in Fig. IA angelegt werde, wird jetzt an die Anschlüsse 32 der in Fig. 2A gezeigten Verzögerungsleitung gelegt. Die von der Verzögerungsleitung bewirkte Verzögerung genügt, um die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Transportimpulses auf eine Geschwindigkeit zu begrenzen, die unter der höchsten Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schaltvorgangs der Weißschen Bezirke im Schichtelement 15 liegt, wie vorstehend beschrieben.

Gemäß Fig. 2B ist die Orientierung der Vorzugslage und der senkrecht dazu stehenden Lage der Magnetisierung gegenüber der in Fig. IC gezeigten um 90° verschoben, bedingt durch die Fortpflanzungsrichtung des elektrischen Impulses durch die Verzögerungsleitung. Das heißt, ein Transportimpuls in Fig. 2A wird durch die Spule 30 geleitet, die das' dünne Schichtelement 15 umgibt, und daher liegt das magnetische Feld des Transportimpulses in Fig. 2A in einem Winkel von 90° zu dem eines Impulses in Fig. IA. In allen anderen Beziehungen gleicht jedoch die Wirkungsweise der in Fig. 2A gezeigten Anordnung der in Fig. IA.

Der Pfeil 33 in Station ,4 stellt die Information dar, die in die Station B eingegeben werden soll. Es soll also die Lage, in der die Station B magnetisiert

ist (s. Pfeil 34) so verändert werden, daß sie dem Pfeil33 in Fig. A entspricht. Dies wird in der gleichen Weise herbeigeführt, wie es oben in Verbindung mit F i g. 1 A, IB und 1C beschrieben worden ist.
Wie schon erwähnt, übertragen die Anordnungen von Fig. IA und 2A zur StationB die gleichen Informationen, die in Station ,4 gespeichert sind. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, eine Anordnung zu haben, die in die Station B das binäre Komplement der an Station A gespeicherten Information einspeichert. Das wird erfindungsgemäß erreicht durch Umordnen der binären Information während des Übertragens zwischen den Stationen. Anordnungen, mit denen dies durchgeführt wird, sind in F i g. 3 und 4 dargestellt.

Zunächst sei auf F i g. 3 eingegangen, wo gleiche Bezugsziffern zur Kennzeichnung von Elementen verwendet werden, die den oben beschriebenen entsprechen. Der Bandleiter C ist halbkreisförmig gebogen, so daß die entgegengesetzten Enden 14 und 17 seit-Hch verschoben sind, aber in einer gemeinsamen Ebene liegen. Infolge dieser Anordnung nähert sich die in die Station B einzugebende Information der Station B von rechts, während sie in den in F i g. 1A und 2 A gezeigten Anordnungen von links aus zur Station B gelangt.

Als Beispiel sei angenommen, daß die in Station A gespeicherte Information durch den Pfeil 40 dargestellt ist und eine binäre Null ist. Diese Information wird in dem Bandleiter C übertragen, wie oben in Verbindung mit Fig. IA, IB und IC beschrieben. Da jedoch der Bandleiter C in Fig. 3 die Station B von rechts aus überquert (umgekehrt zu der in Fig. IA und 2A gezeigten Richtung), wird die Station B gemäß dem Pfeil 41 magnetisiert, d. h. mit

einer binären Eins (dem Gegenteil von Station/4). Die Anordnung von F i g. 4 führt dieselbe Umordnung wie die von F i g. 3 aus. Der Bandleiter C hat in Fig. 4 aber die Form eines Hufeisens, und die

7 8

Stationen A und B liegen in getrennten vertikalen Bezirke senkrecht zur Vorzugslage magnetisiert, wie Ebenen. Wenn wieder angenommen wird, daß die für Fig. 1 beschrieben. Er wird in Form einer Information in Station A in der Vorzugslage gespei- binären Null übertragen, nachdem die magnetischen chert ist und die binäre Null darstellt, dürfte es klar Bezirke des Elements C nacheinander senkrecht zur sein, daß diese Information durch den die Station B 5 Vorzugslage vormagnetisiert worden sind, von rechts nach links kreuzenden Bandleiter C über- Die Wellenlinien stellen die Ausbreitungsrichtung

tragen und daher eine binäre Eins in die Station B der Informationsübertragung dar, so daß die Inforeingegeben wird. mation am entgegengesetzten Ende des Übertragungsvorstehend ist das Speichern und Übertragen elements C in Form einer binären NuU ankommt, binärer Informationen in magnetischer Form be- ίο Wie schon erwähnt, wird an dieser Stelle eine UND-schrieben worden. Es dürfte daher offensichtlich sein, Funktion gemäß der Majoritätslogik ausgeführt, daß die Prinzipien der Erfindung auch anwendbar Der Ausgang dieser UND-Schaltung ist das EIe-

sind, um logische Entscheidungen einem logischen ment G, und sie hat drei Eingänge, nämlich das EIe-Element an der Stelle auszuführen, wo die Über- ment B, in dem veränderliche Informationen gespeitragung der Informationen beginnt. Speziell ist in 15 chert werden können, das Elemente, das die ver-Fig. 5A eine Anordnung vorgesehen, die logische änderlichen Informationen in umgekehrter Form UND- und ODER-Funktionen durch die Verwen- überträgt und damit die Logik der oben besprochedung von Majoritätsoperationen ausführt, wenn die nen ODER-Operation darstellt, und ein Element F, Informationen binär als Eins oder als Null dargestellt das ständig den binären Eins-Zustand beibehält oder sind. 20 erregt ist, um ihn darzustellen. Die eigentliche UND-

Die UND-Funktion wird von einer Vorrichtung Operation ist also von den veränderlichen Informaausgeführt, die ein Ausgangssignal der einen binären tionen abhängig, die in den beiden Elementen B Bedeutung erzeugt, wenn alle Eingangssignale diese und C dargestellt sind, während das Element F verBedeutung haben; d. h., eine UND-Schaltung ist eine wendet wird, um das Feld vorzuspannen und aufzu-Koinzidenzschaltung, deren Ausgangssignal von der 25 heben, das eins der Elemente B oder C im Null-Koinzidenz aller Eingangssignale abhängig ist. Die Zustand koppelt.

ODER-Schaltung erzeugt dagegen ein Ausgangssignal In Fig. 5 A enthalten die Elemente B und C Inder einen Bedeutung, wenn mindestens eins der Ein- formationen in Form einer binären Null, und das gangssignale dieselbe Bedeutung hat. Element F enthält eine binäre Eins.

Die Wirkungsweise eines ODER-Tors ist in den 30 Die Wirkungen der von diesen Elementen auslinken und die eines UND-Tors in der rechten Seite gehenden Streufelder auf die Weißschen Bezirke des von Fig. 5A dargestellt. Wie auf der linken Seite Elements C sind durch die Linien dargestellt, die die von Fig. 5A gezeigt ist, liegen zwei Informations- Elemente verbinden. Da die Informations-Eingangseingangssignale und ein Takteingangssignal zu der elemente B und C gleiche Informationen enthalten. Ausgangsschaltung vor, die das übertragende Schicht- 35 d. h., beide in Richtung der binären Null magnetisiert element C ist. Die Informationseingänge sind das sind, werden beim Anlegen eines Feldes, welches die A-Element und ein Element E, an dem die ODER- Magnetisierung des Elements C senkrecht zur VorLogik manifestiert wird, sowie ein Takteingang Z). zugslage orientiert, dessen Weißsche Bezirke in die Die Informationen in den A- und D-Elementen der binären Eins entsprechende Richtung vormagnehaben die Form einer binären Eins, während die In- 40 tisiert und kippen in diesen Zustand um, wenn sich formationen im Ε-Element eine Null darstellt. Die der Transportimpuls zum Element C entlang des Feldlinien aus jedem der Elemente A, D, E zum Elements C bewegt, wie oben beschrieben. Übertragungselement C sind dargestellt worden, um Wenn eins der Elemente B oder C in der der die Wirkung des magnetischen Streufeldes auf jedes binären Eins entsprechenden Lage ist, ist also die dieser Elemente bezüglich des Übertragungs- 45 Majorität der Elemente B, C und F in der binären elements C zu verdeutlichen. Eins-Lage, und daher erzeugen die von ihnen aus-Das .D-Element bleibt stets in der die binäre Eins gehenden Streufelder ein Nettofeld zum Element G, darstellenden Form, während den Elementen A das zum binären Null-Zustand hin ausgerichtet wird, und E veränderliche Informationseingangssignale zu- Um also eine binäre Eins im Element G darzustellen, geführt werden. Wenn also eins der Elemente A 50 müssen beide Informationseingänge B und C im bi- oder E im Eins-Zustand ist, während das andere im nären Null-Zustand sein.

Null-Zustand ist, koppelt das Streufeld von diesen Danach kann das Element G benutzt werden, um

beiden Elementen beide miteinander, und es wird die logische Darstellung UND zu einer anderen makein Nettofeld an das C-Element gelegt. Wenn die gnetischen Schältung zu übertragen. Zu diesem Elemente^ und E beide im binären Null-Zustand 55 Zweck kann ein elektrischer Leiter, wie z. B. der sind, überwinden ihre Streufelder das Streufeld des BandleiterC von Fig. 1, um das SchichtelementG Elements!) und magnetisieren das Elemente zum herumgepackt sein, und durch einen an den Leiter binären Eins-Zustand hin vor. Da Informationen gelegten elektrischen Impuls wird ein magnetisches durch das Element C in umgekehrter Form transpor- Feld in dem Element G erzeugt, das jeden aufeintert werden, entsteht durch die Vormagnetisierung 60 anderfolgenden magnetischen Bezirk dieses Elements des Elements C in den Eins-Zustand ein Ausgangs- kettenweise senkrecht zur Vorzugslage vormagnetisignal Null, was weiter unten noch deutlich wird. siert, wie es für die dünne Schicht 15 von F i g. 1 be-

Es sei nun angenommen, daß die Informationen in schrieben worden ist.

den Elementen D und E entgegengesetzte binäre Be- Die magnetischen Bezirke der dünnen magne-

deutung haben, die einander aufheben, so daß die 65 tischen Schichtelemente können auch Informationen Information im Element A über das Element C über- in dynamischer Form speichern und parametrisch ertragen werden kann, nachdem ein Impuls an den regt werden. So können zwei parametrisch schwin-Bandleiter angelegt worden ist, der die Weißschen gende Schichten magnetisch über einen langen Ab-

stand hinweg gekoppelt werden, ohne das Bandleiter benutzt werden, um die Informationen in elektrische Impulse und danach wieder in magnetische Schwingungen umzuwandeln. Eine Anordnung, mit der dies erreicht wird, ist in F i g. 6 dargestellt.

Gemäß F i g. 6 sind die Stationen A und B und der BandleiterC ebenso angeordnet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wobei das Schichtelement 15 als Übertragungsmittel dient. Der magnetische Bezirk des Schichtelements in der Station A schwingt infolge der Anlegung eines externen magnetischen Pumpfeldes, und zwar verlaufen die Schwingungen senkrecht zur Vorzugslage infolge eines extern angelegten magnetischen Feldes H_d._c (F i g. 6 C).

Die magnetischen Bezirke des Schichtelements 15 im Bandleiter C werden durch die Anlegung dieses Pumpfeldes zum Schwingen gebracht. Es sei jedoch zunächst angenommen, daß diese Schwingungen eine andere Phase haben als die Schwingungen des Weißschen Bezirks des Schichtelements der Station A.

Wenn nun ein Transportimpuls an den Bandleiter C angelegt wird, wird ein magnetisches Feld unmittelbar am Ort des Impulses erzeugt, während dieser über den Leiter fließt. Dieses Feld des Impulses hebt die Wirkung des magnetischen Feldes H_d._c auf, bis der Impuls vorüber ist, und während dieses Intervalls wird die Phase der Weißschen Bezirke zur Koinzidenz mit der der Station A gebracht.

Danach schwingen die magnetischen Bezirke des Bandleiters C wieder, und zwar wird jetzt die Phase dieser Schwingungen an der der Station A am nächsten gelegenen Stelle bestimmt durch die Phase der Schwingungen in der Station A Jeder benachbarte Weißsche Bezirk im Bandleiter C (bis zum Erreichen der rechten Seite des Bandleiters) schwingt entsprechend dem vorhergehenden, so daß die Bezirksschwingungen im Bandleiter C dieselbe Phase haben wie die der Station A.

Die durch den Bandleiter C übertragene Schwingungsinformation wird durch Streufeldwirkung zu dem dünnen Schichtelement an der Station B dadurch übertragen, daß ein magnetisches Feld an die Stationß gelegt wird, das die Schwingungen dieses Elements aufhebt. Nach Wegnahme dieses magnetischen Feldes beginnen die Schwingungen erneut in der Station B und haben dieselbe Phase wie die in der Station A.

Die Prinzipien der Erfindung sind auch auf die Speicherung von Informationen in binärer Form in Speichereinheiten anwendbar.

Eine solche Anwendung ist in F i g. 7 dargestellt. Die Oberfläche einer nicht umlaufenden Magnettrommel 50 ist mit einer anisotropischen magnetischen Schicht 51 bedeckt, wie sie oben beschrieben worden ist, und die Schicht 51 ist in eine Mehrzahl von getrennten Spuren 51 a, SIb... SIn unterteilt. Ein magnetisches Feld H_d__c wird axial über die ganze Trommel hinweg angelegt und magnetisiert alle magnetischen Bezirke in jeder Spur senkrecht zur Vorzugslage vor.

Um jede Spur herum und nahe daran befindet sich ein um den Trommelumfang herumgehender Bandleiter, wie er z. B. bei 52a für die Spur 51α dargestellt ist. Eine Reihe von verzögerten elektrischen Impulsen kreist in jedem der Bandleiter in vorherbestimmten Abständen.

Diese Impulse in jedem Bandleiter sind von dem gleichen Typ wie die in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Transportimpulse und führen daher keine Information. Sie brauchen nicht regelmäßig mit einer bestimmten Wiederholungsfrequenz angelegt zu werden, sondern können beliebig in Abständen angelegt werden.

Wenn ein Impuls oberhalb eines bestimmten magnetischen Bezirks vorliegt, wird der magnetische Effekt des angelegten axialen Feldes H_d__c aufgehoben, und der Vektor des magnetischen Bezirks wird freigegeben, um eine der Vorzugslagen der Magnetisierung anzunehmen. Ein einem benachbarten Bandleiter 53 zugeführter Informationsimpuls erzeugt ein magnetisches Feld, um zu bestimmen, welche der Vorzugslagen die Weißschen Bezirke unter dem Transportimpuls annehmen werden. Nach Bestimmung der Lage der Weißschen Bezirke unterhalb eines Transportimpulses wird diese beibehalten, und die Information wird um die Spur herum unterhalb des Impulses transportiert, da sie jeweils mit den aufeinanderfolgenden magnetischen Bezirken koinzidiert infolge der Streufeldwirkung zwischen benachbarten Bezirken.

Informationen können aus dieser Speichereinheit ausgelesen werden, indem ein Leiter 54 nahe zur Oberfläche und parallel zur Achse der Trommel angebracht wird. Beim Anlegen eines elektrischen Impulses an diesen Leiter erzeugt er ein magnetisches Feld, das die Wirkung des Feldes H_d__c aufhebt, und die an eine bestimmte Spur angrenzenden Weißschen Bezirke in dem Leiter nehmen die Vorzugslage der Information an, die in der Spur im Augenblick der Koinzidenz gespeichert ist und umläuft. Wie schon beschrieben, wird die Information in jeder Spur auf der Trommel unbestimmt lange kreisend um die Trommel herum übertragen, bis sie mittels des Leiters 54 ausgelesen wird.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Übertragung von in Richtung der leichten Achse gespeicherten Magnetisierungszuständen eines steuernden Magnetschichtelements auf ein gesteuertes Magnetschichtelement unter Zwischenwirkung einer Übertragungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsleitung ein sich über deren Länge erstreckendes Übertragungsmagnetschichtelement (15) benachbart ist, dessen leichte Achse mit denen des steuernden und des gesteuerten Magnetschichtelements wenigstens annähernd gleichgerichtet ist, daß die Impulsausbreitungsgeschwindigkeit der Übertragungsleitung kleiner oder höchstens gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Domänen einheitlicher Magnetisierung (Weißsche Bezirke) des Übertragungsmagnetschichtelements ist, daß der Übertragungsleitung Transportimpulse zugeführt werden, die im Übertragungsmagnetschichtelement eine Auslenkung der Magnetisierung in Richtung der harten Achse bewirken und nach deren Abklingen das Streufeld des steuernden Magnetschichtelements die Richtung festlegt, in welcher die Magnetisierung entlang dem Übertragungsmagnetschichtelement in die leichte Achse zurückkehrt, und daß das Streufeld des Übertragungsmagnetschichtelements zur Steuerung der Einstellung des gesteuerten Magnetschichtelements dient, wenn diese ein die Magnetisierung in Richtung

809 519/456

der harten Achse auslenkendes Einstellfeld empfängt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung (16) streifenförmig geformt ist und in Längsrichtung U-förmig das Übertragungsmagnetschichtelement (15) umfaßt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungssteuerleitung (30) als induktive und/oder kapazitive Verzögerungsleitung ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine auf das gesteuerte Magnetschichtelement bezogene richtungsumkehrende Formgebung des Ubertragungsmagnetschichtelements (15) während der Übertragung der Information deren Komplement gebildet wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichet, daß das Übertragungsmagnetschichtelement (15) in Draufsicht oder im Querschnitt gesehen hufeisenähnlich ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den steuernden und/oder gesteuerten Magnetschichtelementen weitere Magnetschichtelemente (DE bzw. F, G) zugeordnet sind und daß durch das Zusammenwirken der Streufelder dieser Elemente mit dem Übertragungsmagnetschichtelement (15) oder mit dessen Streufeld logische Verknüpfungen des Informationsinhaltes der Elemente gebildet werden.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im steuernden Magnetschichtelement gespeicherte Information durch die Phasenlage eines auf das Element einwirkenden Wechselfeldes dargestellt wird, daß das Übertragungsmagnetschichtelement (15) einem entsprechenden Wechselfeld ausgesetzt ist, welches durch einen Transportimpuls gesperrt wird, und daß die Phasenlage des Übertragungsmagnetschichtelements nach Beendigung des Transportimpulses durch die Phasenlage des steuernden Magnetschichtelements festgelegt wird und ihrerseits die Phasenlage des gesteuerten Magnetschichtelements bestimmt, nachdem ein Emv Stellimpuls, der eine Schwingung der Magnetisierung dieses Elements zeitweise verhindert, abgeklungen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmagnetschichtelement (15) zur Umlaufspeicherung von Informationen als endlose Schleife ausgebildet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Übertragungsmagnetschichtelemente (51) entlang dem Umfang einer Trommel (50) angeordnet und von je einer Übertragungsleitung (52) umgeben sind und daß die steuernden und die gesteuerten Elemente an verschiedenen Stellen des Trommelumfanges angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschrift Nr. 2 919 432;

Bull. SEV, Bd. 51, Nr. 20 vom 8.10.1960, S. 1004 bis 1010;

Journ. of Applied Physics, Suppl., April 1959; S.43Sund44S.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patentschrift Nr. 1195 971.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 519/455 3.68 © Bundesdruckerei Berlin