DE1266811B - Signal transmission arrangement - Google Patents

Signal transmission arrangement

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DE1266811B
DE1266811B DE1962J0022545 DEJ0022545A DE1266811B DE 1266811 B DE1266811 B DE 1266811B DE 1962J0022545 DE1962J0022545 DE 1962J0022545 DE J0022545 A DEJ0022545 A DE J0022545A DE 1266811 B DE1266811 B DE 1266811B
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controlling
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Henri Jean Philippe Oguey
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int.Int.

GlIcGlIc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/06 German class: 21 al - 37/06

Nummer: 1266811Number: 1266811

Aktenzeichen: J 22545IX c/21 alFile number: J 22545IX c / 21 al

Anmeldetag: 24. Oktober 1962 Filing date: October 24, 1962

Auslegetag: 25. April 1968Opening day: April 25, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Signalübertragungsanordnung, welche eine Kopplungsbandleitung mit über ihre Längsausdehnung sich verändernder Breite, eine steuernde und eine gesteuerte Magnetschichtanordnung, die durch die Kopplungsbandleitung miteinander verbunden sind, sowie Ablenkmittel zur temporären Auslenkung der Magnetisierungen der Magnetschichtanordnungen umfaßt.The invention relates to a signal transmission arrangement comprising a coupling ribbon line with a width that changes over its length, a controlling and a controlled magnetic layer arrangement, which are interconnected by the coupling ribbon line, and deflection means for the temporary deflection of the magnetizations of the magnetic layer arrangements.

Es ist bekannt, Magnetschichtelemente mit uniaxialer magnetischer Anisotropie mittels bandförmiger Kopplungsleitungen miteinander zu koppeln und binäre Information von einem ersten (steuernden) Magnetschichtelement auf ein nachgeschaltetes zweites (gesteuertes) Magnetschichtelement zu übertragen. In dieser Weise können z. B. Schieberegister oder logische Schaltungen aufgebaut werden (Bull. SEV, Bd. 51, 8. Oktober 1960, S. 1004 bis 1010). Im gleichen Zusammenhang ist es auch bekannt, die Rückwirkung eines steuernden Elementes auf ein vorgeschaltetes Element dadurch zu vermindern, daß die das übertragungstreibfeld erzeugende Treibleitung mit den Vorzugsachsen der Magnetschichtelemente einen kleinen Winkel und mit den Kopplungsleitungen einen Winkel von 45° bildet. Es wird auf diese Weise eine bevorzugte übertragungsrichtung definiert.It is known, magnetic layer elements with uniaxial magnetic anisotropy by means of band-shaped Coupling lines to be coupled with each other and binary information from a first (controlling) To transfer magnetic layer element to a downstream second (controlled) magnetic layer element. In this way, for. B. Shift registers or logic circuits are set up (Bull. SEV, Vol. 51, October 8, 1960, pp. 1004 to 1010). In the same context it is also known the retroactive effect to reduce a controlling element to an upstream element in that the transmission drive field generating driveline with the easy axes of the magnetic layer elements a small Angle and forms an angle of 45 ° with the coupling lines. It becomes one that way preferred transmission direction defined.

Von der Technik der Magnetkernschaltungen weiß man, daß bei der Signalübertragung von einem ersten auf einen nachgeschalteten zweiten Magnetkern gewisse Dimensionierungsvorschriften und Anpassungsbedingungen beachtet werden müssen, um energetisch günstige Signalübertragungseigenschaften zu erzielen. Bei Magnetkernen löst man dieses Problem durch entsprechende Wahl der auf den steuernden und gesteuerten Magnetkernen angebrachten Windungszahlen. Wegen der grundsätzlichen topologischen Verschiedenheit von Magnetkern- und Magnetschichtschaltungen ist es aber nicht möglich, die von den Magnetkernschaltungen her bekannten Dimensionierungsregeln für die Kopplungsschaltungen mit Magnetschichtelementen zu übernehmen, und es ist bisher nicht bekanntgewesen, auf welche Weise das Anpassungsproblem bei Magnetschichtschaltungen gelöst werden kann.From the technology of magnetic core circuits it is known that when the signal is transmitted from a first On a downstream second magnetic core, certain dimensioning regulations and adaptation conditions must be observed in order to energetically to achieve favorable signal transmission properties. This problem is solved with magnetic cores appropriate choice of the number of turns attached to the controlling and controlled magnetic cores. Because of the fundamental topological Differences between magnetic core and magnetic layer circuits, it is not possible, however, that of the Magnetic core circuits using known dimensioning rules for the coupling circuits Magnetic layer elements, and it was not previously known in what way Matching problem in magnetic layer circuits can be solved.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur gerichteten übertragung von Informationen zwischen den Magnet-Schichtelementen einer Kette derartiger Elemente durch unterschiedliche Schichtdicke der einzelnen Magnetschichtelemente in Richtung der Informationsübertragung eine unsymmetrische Feldverteilung zu erzeugen, so daß das Streufeld eines Elementes stets ein entsprechend der übertragungsrichtung bevorzugtes Nachbarelement zur Annahme eines be-Signalübertragungsanordnung It has already been proposed for the directional transmission of information between the magnetic layer elements a chain of such elements through different layer thicknesses of the individual Magnetic layer elements in the direction of information transmission to an asymmetrical field distribution generate so that the stray field of an element is always a preferred one according to the direction of transmission Neighboring element to accept a signal transmission arrangement

Anmelder:Applicant:

International Business Machines Corporation,
Armonk, N. Y. (V. St. A.)
International Business Machines Corporation,
Armonk, NY (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. A. Bittighofer, Patentanwalt,Dipl.-Ing. A. Bittighofer, patent attorney,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 497030 Boeblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Henri Jean Philippe Oguey, Peseux (Schweiz)Henri Jean Philippe Oguey, Peseux (Switzerland)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweiz vom 27. Oktober 1961 (12 437)Switzerland of October 27, 1961 (12 437)

stimmten Magnetisierungszustandes beeinflußt. Gemäß einer Abwandlung dieses Vorschlages wird die unsymmetrische Feldverteilung durch Treibleiter unterschiedlicher Breite erzeugt. Es werden einheitlich dicke Magnetschichtelemente verwendet, die in wechselnder Folge zwei bandförmigen Treibleitungen zugeordnet sind, deren Breite innerhalb des Bereiches eines jeden Magnetschichtelementes von einem Maximalwert zu einem Minimalwert abnimmt. Das durch einen Strom in einem der Treibleiter an die Elemente angelegte Magnetfeld hat im Bereich der minimalen Breite seine größte Stärke. Bei Abnahme des Treibstromes verläßt somit stets zuerst der dem Bereich maximaler Leiterbreite zugeordnete Teil des Magnetschichtelementes die magnetische Sättigung und nimmt die Magnetisierung des vorausgehenden Elementes an. Auf eine günstige Anpassung der Koppelmittel bei der Signalübertragung von einem steuernden auf ein gesteuertes Element wird in dieser Anordnung keine Rücksicht genommen.correct magnetization state influenced. According to a modification of this proposal, the Asymmetrical field distribution is generated by means of vertical conductors of different widths. It will be uniform thick magnetic layer elements are used, the two band-shaped drive lines in alternating sequence are assigned whose width is within the range of each magnetic layer element of a maximum value decreases to a minimum value. This is done by a current in one of the conductors to the elements applied magnetic field has its greatest strength in the area of the minimum width. When the driving current decreases thus always leaves the part of the magnetic layer element assigned to the area of maximum conductor width first the magnetic saturation and decreases the magnetization of the preceding element at. A favorable adaptation of the coupling means when transmitting signals from a controlling to a controlled element is not taken into account in this arrangement.

Es ist außerdem bekannt, bei Magnetschichtspeichern zum Zwecke der Abtastung einer in einem einzigen Speicherelement gespeicherten Bitfolge durch gesteuerte Domänenwandbewegung einen in seiner Breite keilförmig verlaufenden, bandförmigen Abfrageleiter zu verwenden (z. B. britisches Patent 867 723 oder International Solid-State Circuits Conference, Februar 1961, S. 64 und 65). Eine Veränderung des Abfragefeldes bewirkt in dem Speicherelement eine Wanderung eines Bereiches der für WandschaltenIt is also known in magnetic layer memories for the purpose of scanning one in one single memory element stored bit sequence by controlled domain wall movement one in its Use wide, wedge-shaped, ribbon-shaped interrogation conductors (e.g. British patent 867 723 or International Solid-State Circuits Conference, February 1961, pp. 64 and 65). A change in the The interrogation field causes an area to migrate in the memory element for wall switching

809 540/300809 540/300

3 43 4

kritischen Feldstärke entlang der Abtastrichtung. teten, die steuernde Magnetschichtanordnung bilden-Das Problem der Anpassung zwischen einem steuern- den, dünnen magnetischen Schichten, den und einem gesteuerten Magnetschichtelement F i g. 7 eine Kopplungseinrichtung mit in Serie zum Zwecke einer effektiven Signalübertragung besteht geschalteten, die gesteuerte Magnetschichtanordnung bei dieser Anordnung ebenfalls nicht. 5 bildenden, dünnen magnetischen Schichten,critical field strength along the scanning direction. that form the controlling magnetic layer arrangement-That Problem of matching between a controlling, thin magnetic layers, the and a controlled magnetic layer element F i g. 7 a coupling device with in series for the purpose of effective signal transmission there is a switched, controlled magnetic layer arrangement also not with this arrangement. 5 forming, thin magnetic layers,

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, Maßnahmen F i g. 8 eine Kopplungseinrichtung mit parallelanzugeben, durch die bei der Kopplung zwischen geschalteten, die gesteuerte Magnetschichtanordnung steuernden und gesteuerten Magnetschichtanordnun-; bildenden, dünnen magnetischen Schichten, gen eine vorbestimmbare Anpassung hinsichtlich einer F i g. 9 eine Kopplungseinrichtung zur Signalüber-The object of the present invention is to take measures F i g. 8 a coupling device with parallel to be indicated, by the interconnected in the coupling, the controlled magnetic layer arrangement controlling and controlled magnetic layer arrangements; forming, thin magnetic layers, gen a predeterminable adaptation with regard to a F i g. 9 a coupling device for signal transmission

energetisch günstigen Signalübertragung ermöglicht 10 tragung über zwei Stufen hinweg, wird. Fig. 10 diagrammatisch die idealisierte Kenn-energetically favorable signal transmission enables transmission over two stages, will. Fig. 10 diagrammatically shows the idealized characteristic

Bei einer Anordnung der eingangs erläuterten Art linie für Induktion B und Feldstärke H bei einem wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Zwecke Magnetschichtelement,In an arrangement of the type explained at the beginning, line for induction B and field strength H in one, this object is achieved in that for the purpose of magnetic layer element,

der Verbesserung der Übertragungseigenschaften die F i g. 11 a und 11 b diagrammatisch die sich austhe improvement of the transmission properties FIG. 11 a and 11 b diagrammatically resulting from

Gesamtausdehnung der Magnetschichtanordnung 15 der ß/if-Kennlinie von Fig. 10 ergebenden Kennquer zur Richtung der Kopplungsbandleitung ebenso linien für Magnetfluß Φ und Strom / für verschiedene wie die Breite dieser Leitung im Bereich der Magnet- geometrische Formen von Magnetschicht und Koppschichtanordnungen für die steuernde und die ge- lungsbandleitung; Fig. 11a zeigt die «fy/Z-Kennsteuerte Magnetschichtanordnung ungleich sind, daß linie für ein rechteckförmiges Magnetschichtelement, wenigstens eine der beiden Magnetschichtanordnun- 20 dessen Längsachse parallel, und F i g. 11 b zeigt die gen eine unterschiedliche Gesamtausdehnung parallel '/^"Kennlinie für ein rechteckförmiges Magnet- und orthogonal zur Kopplungsbandleitung aufweist schichtelement, dessen Längsachse orthogonal zur und daß bei beiden Magnetschichtanordnungen die Kopplungsbandleitung verläuft, Produkte von Magnetschichtdicke und Gesamtaus- F i g. 12a diagrammatisch die ß/H-Kennlinie fürOverall extension of the magnetic layer arrangement 15 of the ß / if characteristic curve of Fig. 10 resulting characteristic across the direction of the coupling tape line as well as lines for magnetic flux Φ and current / for different as the width of this line in the area of the magnetic geometric shapes of magnetic layer and coupling layer arrangements for the controlling and the gelungsbandleitung; 11a shows the fy / Z characteristic-controlled magnetic layer arrangements are unequal, that line for a rectangular magnetic layer element, at least one of the two magnetic layer arrangements, its longitudinal axis is parallel, and FIG. 11 b shows the layer element having a different overall extent parallel '/ ^''for a rectangular magnetic and orthogonal to the coupling tape line, the longitudinal axis of which is orthogonal to and that the coupling tape line runs in both magnetic layer arrangements, products of the magnetic layer thickness and overall shape diagrammatically the ß / H-characteristic for

dehnung parallel zur Kopplungsbandleitung ver- 25 ein steuerndes Magnetschichtelement bei Aussteueschieden groß sind. rung in der harten Richtung,expansion parallel to the coupling tape leads to a controlling magnetic layer element in the event of modulation separations are great. tion in the hard direction,

Durch die Erfindung wird die Signalübertragung Fig. 12b diagrammatisch die B/H-Kennlinie fürThe invention makes the signal transmission Fig. 12b diagrammatically the B / H characteristic for

zwischen steuernden und gesteuerten Magnetschicht- ein gesteuertes Magnetschichtelement bei Aussteueanordnungen erheblich verbessert. Da die Energie rung in der leichten Richtung mit einer magnetischen der von der gesteuerten Magnetschichtanordnung in 30 Vorspannung in der harten Richtung, die Kopplungsleitung eingespeisten Signale relativ F i g. 13a und 13b diagrammatisch die sich aus denbetween the controlling and controlled magnetic layer - a controlled magnetic layer element in modulation arrangements vastly improved. As the energy ration in the easy direction with a magnetic the bias in the hard direction from the controlled magnetic layer arrangement in 30, the coupling line fed signals relative to F i g. 13a and 13b diagrammatically result from the

gering ist, sind energetisch günstige Ubertragungs- ß/H-Kennlinien von Fig. 12a bzw. 12b ergebenden eigenschaften bei Anordnungen der genannten Art 0//-Kennlinien, wobei durch geeignete Wahl der von ausschlaggebender Bedeutung für die Erzielung geometrischen Form der Magnetschichtelemente und einer zuverlässigen Arbeitsweise. Erst hierdurch wird 35 Kopplungsbandleitungen diese Kennlinien sowohl in sichergestellt, daß der von der steuernden Magnet- bezug auf das steuernde als auch das gesteuerte Schichtanordnung abgegebene Signalanteil weitgehend Magnetschichtelement die gleiche Anfangsinduktivität ungeschwächt in der gesteuerten Magnetschichtanord- haben,is low, are energetically favorable transfer β / H characteristics of Fig. 12a and 12b resulting properties in arrangements of the type mentioned 0 // characteristics, whereby through a suitable choice of of crucial importance for achieving the geometric shape of the magnetic layer elements and a reliable way of working. Only in this way is these characteristics both in ensures that the magnetic reference from the controlling magnet to the controlling as well as the controlled Layer arrangement emitted signal component largely magnetic layer element the same initial inductance have not weakened in the controlled magnetic layer arrangement,

nung zur Wirkung kommt. F i g. 14 in schematischer Darstellung ein 2-Takt-tion comes into effect. F i g. 14 a schematic representation of a 2-stroke

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung 40 Verschieberegister mit nicht reziproken Ubertragungssind aus den Unteransprüchen zu ersehen. Nach- eigenschaften für binäre Information, folgend sind verschiedene Ausführungsbeispiele der F i g. 15 einen Querschnitt durch das 2-Takt-VerErfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben. schieberegister gemäß F i g. 14, Es zeigt F i g. 16 die Struktur der Leiteranordnung zurFurther advantageous embodiments of the invention 40 are shift registers with non-reciprocal transfers to be seen from the subclaims. Subsequent properties for binary information, the following are various exemplary embodiments of FIGS. 15 a cross section through the 2-stroke VerErfindung described on the basis of drawings. shift register according to FIG. 14, It shows F i g. 16 the structure of the conductor arrangement for

F i g. 1 eine Grundanordnung der erfindungs- 45 Erzeugung der Vorspannfelder in dem 2-Takt-Vergemäßen Kopplungseinrichtung mit zwei Magnet- schieberegister gemäß F i g. 14, Schichtelementen, die durch eine Kopplungsband- F i g. 17 diagrammatisch den zeitlichen VerlaufF i g. 1 shows a basic arrangement of the invention 45 generating the preamble fields in the 2-stroke vergemäß Coupling device with two magnetic shift registers according to FIG. 14, Layer elements, which by a coupling tape F i g. 17 diagrammatically shows the course over time

leitung veränderlicher Breite miteinander verkoppelt des Treiberstromes zum Betrieb des 2-Takt-Versind, Schieberegisters,line of variable width coupled with each other of the driver current for the operation of the 2-stroke-Versind, Shift register,

Fig. 2 einen Querschnitt der Kopplungseinrich- 50 Fig. 18 diagrammatisch den zeitlichen Verlauf tung gemäß F i g. 1, der in bezug auf die A-Elemente des 2-Takt-Ver-Fig. 2 shows a cross-section of the coupling device 50 Fig. 18 diagrammatically shows the temporal progression according to FIG. 1, which in relation to the A elements of the 2-stroke

F i g. 3 das elektrische Ersatzschaltbild der Kopp- Schieberegisters wirksamen Treibfelder, lungseinrichtung gemäß F i g. 1, F i g. 19 diagrammatisch den zeitlichen VerlaufF i g. 3 the electrical equivalent circuit diagram of the Kopp shift register effective driving fields, processing device according to FIG. 1, Fig. 19 diagrammatically shows the course over time

F i g. 4 eine erste Variante der erfindungsgemäßen der in bezug auf die B-Elemente des 2-Takt-Ver-Kopplungseinrichtung mit einer steuernden Magnet- 55 Schieberegisters wirksamen Treibfelder, Schichtanordnung, die aus drei nicht zusammen- F i g. 20 die kritische Kurve eines Magnetschicht-F i g. 4 shows a first variant of the inventive in relation to the B elements of the 2-stroke Ver coupling device with a controlling magnetic shift register effective driving fields, layer arrangement consisting of three not combined. 20 the critical curve of a magnetic layer

hängenden, von der Kopplungsbandleitung in Serie elements und in vektorieller Darstellung die auf ein umfaßten, dünnen magnetischen Schichten besteht, gesteuertes Magnetschichtelement unter dem Ein-F i g. 5 eine zweite Variante der Kopplungsein- fluß von links und rechts benachbarten steuernden richtung mit einer gesteuerten Magnetschichtanord- 60 Magnetschichtelementen einwirkenden Steuerfelder nung, die aus drei nicht zusammenhängenden, von in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zum Zwecke der Kopplungsbandleitung parallel umfaßten, dünnen einer qualitativen Analyse der Arbeitsweise des 2-Taktmagnetischen Schichten besteht, Verschieberegisters gemäß Fig. 14.hanging, from the coupling ribbon cable in series elements and in vector illustration the on comprised of thin magnetic layers, controlled magnetic layer element under the Ein-F i g. 5 a second variant of the coupling influence from the left and right neighboring controlling Direction with a controlled magnetic layer arrangement control fields acting on 60 magnetic layer elements tion, made up of three non-contiguous, of in forward and backward direction for the purpose the coupling ribbon line included, thin a qualitative analysis of the operation of the 2-stroke magnetic Layers consists, shift register according to FIG. 14.

F i g. 6 eine weitere Variante der Kopplungsein- Alle nachfolgend beschriebenen AusführungsformenF i g. 6 a further variant of the coupling element. All the embodiments described below

richtung mit zwei nicht zusammenhängenden, in 65 der vorliegenden Erfindung haben die Verkopplung Serie geschalteten, die steuernde Magnetschichtan- von Magnetschichtelementen mittels einer bandleiterordnung bildenden, dünnen magnetischen Schichten förmigen Kopplungsleitung gemeinsam. Magnet- und zwei nicht zusammenhängenden, parallelgeschal- Schichtelemente sind elektromagnetische, aus dünnendirection with two unrelated, in 65 of the present invention have the coupling Series connected, the controlling magnetic layer of magnetic layer elements by means of a strip conductor arrangement forming, thin magnetic layers shaped coupling line in common. Magnet- and two non-contiguous, parallel-formed layer elements are electromagnetic, made of thin

magnetischen Schichten bestehende Hochgeschwindigkeits-Schaltelemente. Unter einer dünnen magnetischen Schicht hat man sich hierbei ein auf eine Unterlage aufgebrachtes, beispielsweise aufgedampftes, ferromagnetisches Material (z. B. 20% Eisen und 80% Nickel) vorzustellen. Für die Dicke der Magnetschichtelemente bevorzugt man den Bereich zwischen 100 und 30 000 Ä (IA = 10"8 cm). Besondere Bedeutung kommt magnetischen Schichten mit einheitlich ausgerichteter Magnetisierung zu; hierbei unterscheidet man isotrope und anisotrope dünne magnetische Schichten. Bei isotropen Magnetschichten verharrt die Magnetisierung jeweils in der Lage, in die sie durch einen Umschaltprozeß, z. B. hervorgerufen durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes, gebracht wurde. Bei anisotropen Magnetschichten gibt es bestimmte Vorzugslagen für die Magnetisierung. Bei Magnetschichten mit uniaxialer magnetischer Anisotropie stellt sich die Magnetisierung parallel oder antiparallel zu einer bestimmten Vorzugsrichtung, die man auch als »leichte Richtung« bezeichnet, ein. Wenn bei einer Magnetschicht mit uniaxialer Anisotropie die Magnetisierung durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes aus der leichten Richtung ausgelenkt wird, so kehrt sie beim Abschalten des äußeren Magnetfeldes in die nächst benachbarte Vorzugslage zurück.high-speed switching elements composed of magnetic layers. A thin magnetic layer is a ferromagnetic material (e.g. 20% iron and 80% nickel) applied to a base, for example vapor-deposited. For the thickness of the magnetic layer elements, the range between 100 and 30,000 Å (IA = 10 " 8 cm) is preferred. Magnetic layers with uniformly aligned magnetization are of particular importance; a distinction is made between isotropic and anisotropic thin magnetic layers Magnetization in the position into which it was brought by a switching process, e.g. caused by the application of an external magnetic field. In anisotropic magnetic layers, there are certain preferred positions for magnetization. In magnetic layers with uniaxial magnetic anisotropy, the magnetization is parallel or antiparallel to a certain preferred direction, which is also referred to as the “easy direction.” If, in a magnetic layer with uniaxial anisotropy, the magnetization is deflected from the easy direction by applying an external magnetic field, it reverses in the closer direction when the external magnetic field is switched off next neighboring preferred location.

Bei Magnetschichtelementen wird im allgemeinen die binäre Information 1 bzw. 0 durch die parallele bzw. antiparallele Einstellung der Magnetisierung in bezug auf eine bestimmte Richtung dargestellt. Die Umschaltung eines Magnetschichtelements aus der EINS- in die NULL-Lage und umgekehrt kann mit Hilfe von außen einwirkender magnetischer Felder entweder durch Wand- oder durch Rotationsschalten erfolgen. Wegen der wesentlich kürzeren Schaltzeiten — sie liegen in der Größenordnung von Nanosekunden (1 ns = 10"9s) — bevorzugt man die durch Rotationsschalten hervorgerufene Ummagnetisierungsvorgänge. Beim Rotationsschalten (oder auch Drehschalten genannt) erfolgt die Ummagnetisierung durch eine im allgemeinen kohärente Drehung der Magnetisierung in die neue Richtung.In the case of magnetic layer elements, the binary information 1 or 0 is generally represented by the parallel or anti-parallel setting of the magnetization with respect to a specific direction. A magnetic layer element can be switched from the ONE to the ZERO position and vice versa with the help of externally acting magnetic fields, either by wall or rotary switching. Because of the significantly shorter switching times - they are in the order of magnitude of nanoseconds (1 ns = 10 " 9 s) - the magnetization reversal processes caused by rotary switching are preferred. In rotary switching (also known as rotary switching), magnetization reversal occurs through a generally coherent rotation of the magnetization in the new direction.

Als erstes wird eine Grundanordnung der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung beschrieben, bei welcher zwei Magnetschichtelemente durch eine Kopplungsbandleitung mit in der Längsrichtung stetig zunehmender Breite miteinander verkoppelt sind; Fi g. 1 zeigt die Draufsicht und F i g. 2 einen Querschnitt dieser Kopplungseinrichtung. Zwei Magnetschichtelemente 1 und 2 sind mittels einer in sich geschlossenen Bandleiterschleife 3, von welcher der oberhalb der Elemente liegende Teil als Hinleitung und der unterhalb der Elemente verlaufende Teil als Rückleitung bezeichnet wird, miteinander verkoppelt. Jedes einzelne der zwei Magnetschichtelemente wird von einer zusammenhängenden, annähernd rechteckförmigen, dünnen magnetischen Schicht von der Dicke d gebildet. Die längere Rechteckseite ist mit a, die kürzere mit b bezeichnet. Die beiden Magnetschichtelemente sind um 90c versetzt zueinander angeordnet, derart, daß beim Element 1 die Seite α und beim Element 2 die Seite b parallel zur Bandleiterlangsachse 4 verlaufen. Die Breite der Bandleitung 3 ist den entsprechenden Abmessungen der Magnetschichtelemente angepaßt, d. h., die Bandleitung ist ober- und unterhalb des Elements 1 etwa so breit wie die Magnetschichtseite b; ober- und unterhalb des Elements 2 ist sie etwa so breit wie die Magnetschichtseite a. Der übergang vom schmalen zum breiten Teil der Bandleitung erfolgt kontinuierlich. Der Abstand W1 zwischen Hin- und Rückleitung beim Element 1 und der entsprechende Abstand w2 beim Element 2 stehen in demselben Verhältnis wie die Breite b der Bandleitung in bezug auf das Element 1 und die Breite α der Bandleitung in bezug auf das Element 2. Die Begründung für diese Maßnahme wird später gegeben.First of all, a basic arrangement of the coupling device according to the invention is described, in which two magnetic layer elements are coupled to one another by a coupling tape line with a width continuously increasing in the longitudinal direction; Fi g. 1 shows the top view and FIG. 2 shows a cross section of this coupling device. Two magnetic layer elements 1 and 2 are coupled to one another by means of a self-contained strip conductor loop 3, of which the part above the elements is referred to as the outgoing line and the part running below the elements is referred to as the return line. Each individual one of the two magnetic layer elements is formed by a contiguous, approximately rectangular, thin magnetic layer of thickness d. The longer side of the rectangle is marked with a, the shorter one with b . The two magnetic layer elements are offset from one another by 90 c , in such a way that the side α of element 1 and side b of element 2 run parallel to the longitudinal axis 4 of the strip conductor. The width of the strip line 3 is adapted to the corresponding dimensions of the magnetic layer elements, ie the strip line above and below the element 1 is approximately as wide as the magnetic layer side b; above and below the element 2 it is about as wide as the magnetic layer side a. The transition from the narrow to the wide part of the ribbon cable is continuous. The distance W 1 between the outgoing and return lines for element 1 and the corresponding distance w 2 for element 2 are in the same ratio as the width b of the strip line with respect to element 1 and the width α of the strip line with respect to element 2. The reason for this measure will be given later.

Die beiden Magnetschichtelemente 1 und 2 bestehen aus dünnen magnetischen Schichten der eingangs erwähnten Art, deren einheitlich ausgerichtete Magnetisierungen durch von außen angelegte, parallel zur Schichtebene verlaufende Magnetfelder aus einer Ausgangslage in eine bestimmte Richtung ausgelenkt bzw. umgeschaltet werden können. Für die nachfolgend durchgeführte, für den allgemeinen Fall gültige Betrachtung braucht das Vorhandensein einer Anisotropie der Magnetschichten grundsätzlich nicht vorausgesetzt zu werden. Es wird angenommen, daß die Magnetisierung des Elements 1 in der Ausgangslage in die durch den Pfeil 5 angegebene Richtung parallel zur Bandleiterlängsachse 4 ausgerichtet ist. Beim Anlegen eines senkrecht zur Ausgangslage 5 gerichteten, äußeren magnetischen Treibfeldes Htr wird die Magnetisierung des Elements 1 in die Richtung des Treibfeldes, nämlich in die durch den Pfeil 6 angegebene Richtung ausgelenkt. Der Auslenkungswinkel ist um so größer, je stärker das magnetische Treibfeld Htr ist. Für den Fall, daß das Treibfeld seinem Betrag nach größer ist als die Sättigungsfeldstärke HK der Magnetschicht, ergibt sich ein Auslenkungswinkel von 90°, d. h., die Magnetisierungsrichtung liegt dann parallel zum äußeren Treibfeld in Richtung des Pfeiles 6. Eine solche Auslenkung oder Umschaltung der Magnetisierung bewirkt infolge der damit verbundenen Änderung des magnetischen Flusses das Induzieren einer Spannung in dem ober- bzw. unterhalb des Elements 1 verlaufenden Teil des Bandleiters 3. Da der Bandleiter eine geschlossene Leiterschleife bildet, beginnt ein Induktionsstrom / zu fließen. Dieser durch den Bandleiter 3 fließende Strom / wrikt seinerseits durch die von ihm verursachten Magnetfelder sowohl auf das Magnetschichtelement 1 als auch auf das Magnetschichtelement 2. Die Wirkung des Induktionsstroms in bezug auf das Magnetschichtelement 1 besteht in der Ausbildung eines dem äußeren Feld H,r entgegenwirkenden Feldes in Übereinstimmung mit dem Lenzschen Gesetz. Vom Induktionsstrom / wird in bezug auf das Magnetschichtelement 2 ein Magnetfeld erzeugt, das — wie schematisch durch den Pfeil 8 angedeutet — orthogonal zur Bandleiterachse 4 nach oben gerichtet ist. Unter der Annahme, daß die Magnetisierung des Elements 2 in der Ausgangslage parallel zur Bandleiterlängsachse 4, z. B. in die durch den Pfeil 7 angegebene Richtung, ausgerichtet ist, so erfährt sie durch das vom Induktionsstrom / hervorgerufene Magnetfeld eine gewisse Auslenkung nach der durch den Pfeil 8 dargestellten Richtung hin. Diese beim Magnetschichtelement 2 stattfindende Auslenkung der Magnetisierung hat in Übereinstimmung mit dem Lenzschen Gesetz die Erzeugung einer Gegenspannung zur Folge, die dem im Bandleiter 3 fließenden Strom entgegenwirkt. Während des hier betrachteten, durch das Anlegen des äußeren Treibfeldes H,r ausgelösten Schaltvorganges stellt sich in der Kopp-The two magnetic layer elements 1 and 2 consist of thin magnetic layers of the type mentioned, whose uniformly aligned magnetizations can be deflected or switched from an initial position in a certain direction by externally applied magnetic fields running parallel to the layer plane. For the consideration carried out below, which is valid for the general case, the presence of anisotropy of the magnetic layers does not need to be assumed in principle. It is assumed that the magnetization of the element 1 in the starting position is oriented in the direction indicated by the arrow 5 parallel to the longitudinal axis 4 of the strip conductor. When an external magnetic driving field H tr directed perpendicular to the starting position 5 is applied, the magnetization of the element 1 is deflected in the direction of the driving field, namely in the direction indicated by the arrow 6. The greater the magnetic driving field H tr , the greater the deflection angle. In the event that the magnitude of the driving field is greater than the saturation field strength H K of the magnetic layer, a deflection angle of 90 ° results, ie the direction of magnetization is then parallel to the external driving field in the direction of arrow 6. Such a deflection or switching of the As a result of the associated change in the magnetic flux, magnetization induces a voltage in the part of the strip conductor 3 running above or below the element 1. Since the strip conductor forms a closed conductor loop, an induction current / begins to flow. This current flowing through the strip conductor 3 in turn wrikt both the magnetic layer element 1 and the magnetic layer element 2 due to the magnetic fields it causes. The effect of the induction current in relation to the magnetic layer element 1 consists in the formation of an external field H, r counteracting Field in accordance with Lenz's law. In relation to the magnetic layer element 2, the induction current / generates a magnetic field which - as indicated schematically by the arrow 8 - is directed orthogonally to the strip conductor axis 4 upwards. Assuming that the magnetization of the element 2 in the starting position is parallel to the longitudinal axis 4 of the strip conductor, e.g. B. in the direction indicated by the arrow 7, it experiences a certain deflection in the direction shown by the arrow 8 due to the magnetic field caused by the induction current /. This deflection of the magnetization occurring in the magnetic layer element 2 results in the generation of a counter voltage in accordance with Lenz's law, which counteracts the current flowing in the strip conductor 3. During the switching process considered here, triggered by the application of the external driving field H, r , the coupling

lungseinrichtung ein elektrischer Gleichgewichtszustand ein, entsprechend der Bedingung, daß die Summe der induzierten Spannungen und der Ohmsche Spannungsabfall, der sich aus dem fließenden Strom und dem Leitungswiderstand ergibt, gleich Null ist. 'treatment device a state of electrical equilibrium, according to the condition that the sum the induced voltages and the ohmic voltage drop resulting from the flowing current and the line resistance is equal to zero. '

Die rechnerische Behandlung des hier betrachteten Falles einer Verkopplung zweier Magnetschichtelemente mittels einer Kopplungsbandleitung wird an Hand des entsprechenden Ersatzschaltbildes durchgeführt, welches in F i g. 3 dargestellt ist. Die Ände-The computational treatment of the case considered here of coupling two magnetic layer elements by means of a coupling ribbon cable is carried out on the basis of the corresponding equivalent circuit diagram, which in Fig. 3 is shown. The change

rung des magnetischen Flusses -j- in den Magnetschichtelementen 1 und 2 in bezug auf die Kopplungsleitung hat ihr Äquivalent in den zwei Spannungsquellen U1 und U2 des Ersatzschaltbildes. Der Leitungswiderstand der Kopplungsbandleitung wird durch den Widerstand R im Ersatzschaltbild berücksichtigt. Unter der Annahme gleicher Polarität der Spannungsquellen CZ1 und U2 und der eingezeichneten Richtung des Stromes / gilt die Beziehung, daß die Summe der Spannungen U1 und U2 gleich ist dem Spannungsabfall am Widerstand!?:tion of the magnetic flux -j- in the magnetic layer elements 1 and 2 with respect to the coupling line has its equivalent in the two voltage sources U 1 and U 2 of the equivalent circuit diagram. The line resistance of the coupling ribbon line is taken into account by the resistance R in the equivalent circuit diagram. Assuming the same polarity of the voltage sources CZ 1 and U 2 and the indicated direction of the current /, the relation applies that the sum of the voltages U 1 and U 2 is equal to the voltage drop across the resistor!?:

U1 + U2 = IR.U 1 + U 2 = IR.

(D(D

(Die Indizes 1 und 2 beziehen sich jeweils auf die Magnetschichtelemente 1 und 2.)(The indices 1 and 2 refer to the magnetic layer elements 1 and 2, respectively)

Die Spannungen U1 und U2 ergeben sich aus dem Induktionsgesetz:The voltages U 1 and U 2 result from the law of induction:

3 °

U1 = - U 1 = -

dtGerman άΦ2 άΦ 2

Die magnetischen Flüsse Gt1 und Φ2 ergeben sich aus dem Produkt Magnetschichtelement-Querschnittsfläche F · Induktion B: The magnetic fluxes Gt 1 and Φ 2 result from the product of the magnetic layer element cross-sectional area F induction B:

3535

4040

Φι = F1-B1,Φι = F 1 -B 1 , (4)(4)

Φι = F2-B2.Φι = F 2 -B 2 . (5)(5)

Die Querschnittsflächen F1 und F2 sind die Magnetflußaustrittsflächen in bezug auf die Kopplungsleitung; sie sind gegeben durch den senkrechten Querschnitt durch die Magnetschichtelemente 1 und 2 parallel zur Bandleiterlängsachse 4. Wenn beide Magnetschichtelemente von gleicher Dicke d sind, so sind die Querschnittsflächen:The cross-sectional areas F 1 and F 2 are the magnetic flux exit areas with respect to the coupling line; they are given by the vertical cross-section through the magnetic layer elements 1 and 2 parallel to the longitudinal axis of the strip conductor 4. If both magnetic layer elements are of the same thickness d, the cross-sectional areas are:

F1 = a-d, (6)F 1 = ad, (6)

F2 = b-d.F 2 = bd. (7)(7)

Die Induktionen B1 und B2 sind bekanntlich das Produkt aus Permeabilität μ und Feldstärke H: The inductions B 1 and B 2 are known to be the product of permeability μ and field strength H:

B1 = /H H1 , (8) B 1 = / HH 1 , (8)

B2 = /'2H2.B 2 = / '2H 2 . (9)(9)

Hysteresecharakteristiken (^///-Kennlinien) der Magnetschichtelemente bestimmen.Hysteresis characteristics (^ /// characteristics) of the magnetic layer elements determine.

Die Feldstärke H1 wird für die Rechnung angesetzt als die Summe aus dem äußeren magnetischen Treibfeld Htr und dem vom Strom / erzeugten Magnetfeld, welch letzteres umgekehrt proportional ist der Breite der Kopplungsleitung über dem Magnetschichtelement 1:The field strength H 1 is used for the calculation as the sum of the external magnetic driving field H tr and the magnetic field generated by the current /, the latter being inversely proportional to the width of the coupling line above the magnetic layer element 1:

H1 = H, + i- = Htr + ~ H2 . (10)H 1 = H, + i- = H tr + ~ H 2 . (10)

Die Feldstärke H2 ergibt sich allein aus dem vom Strom / erzeugten Magnetfeld, welches umgekehrt proportional ist der Breite der Kopplungsleitung über dem Magnetschichtelement 2:The field strength H 2 results solely from the magnetic field generated by the current /, which is inversely proportional to the width of the coupling line above the magnetic layer element 2:

Durch entsprechendes Zusammenfassen der obigen Gleichungen erhält man die DifferentialgleichungBy combining the above equations accordingly, the differential equation is obtained

fh a Jfh a J

dH2 dH 2 dtGerman

dH,r dH, r dtGerman

für das auf das Magnetschichtelement 2 wirkende Magnetfeld H2, welches das für die Signalübertragung vom steuernden Magnetschichtelement 1 auf das gesteuerte Magnetschichtelement 2 allein ausschlaggebende Steuerfeld darstellt. Um günstige Signalübertragungsverhältnisse zu erzielen, muß man bestrebt sein, eine möglichst große Steuerfeldstärke H2 zu bekommen.for the magnetic field H 2 acting on the magnetic layer element 2 , which represents the only decisive control field for the signal transmission from the controlling magnetic layer element 1 to the controlled magnetic layer element 2. In order to achieve favorable signal transmission conditions, efforts must be made to obtain the greatest possible control field strength H 2 .

Unter der Annahme eines linear ansteigenden TreibfeldesAssuming a linearly increasing driving field

Htr = H0, 0 < ί < τ H tr = H 0 - , 0 <ί <τ

und bei gleichzeitiger Zusammenfassung der als bekannt vorausgesetzten Größenand at the same time summarizing the values assumed to be known

, a lly b , a lly b

k = -τ- + -*-*- — , b /I1 a k = -τ- + - * - * - -, b / I 1 a

ergibt sich als Lösung der Differentialgleichung die Steuerfeldstärke H2 als Funktion der Zeit r, gültig für den Zeitabschnitt 0 < t < r, bevor eine Sättigung des Magnetschichtelements 1 erreicht ist:The solution of the differential equation results in the control field strength H 2 as a function of time r, valid for the time segment 0 <t <r, before saturation of the magnetic layer element 1 is reached:

Um den mathematischen Aufwand für die hier aufzuzeigende Rechnung klein zu halten, werden die Permeabilitäten /Z1 und /i2 der Magnetschichtelemente als gegeben vorausgesetzt; sie sollen weder vom Feld noch von der Zeit abhängen. Bei der praktischen Durchführung von Dimensionierungsaufgaben empfiehlt es sich jedoch, realistischere Annahmen zu treffen. Es ergeben sich dann jedoch nur quantitative, aber keine qualitativen Unterschiede. Die in die Rechnung einzusetzenden Permeabilitäten kann man beispielsweise aus den experimentell aufgenommenen Die Größe τ kennzeichnet den Zeitpunkt, bei dem Sättigung erreicht wird. Es wird angenommen, daß die Sättigung des Magnetschichtelements 1 gerade dann eintritt, wenn das Treibfeld Htr seinen Maximalwert H0 erreicht (nämlich zum Zeitpunkt f = fs = r) Unter dieser Voraussetzung muß das auf das Magnetschichtelement 1 einwirkende resultierende äußere Feld H1 zumindest gleich der Sättigungsfeldstärke HK sein. Die zu diesem Zeitpunkt wirksame Steuerfeldstärke hat dann ihren Höchstwert, der fortan mit H2 bezeichnet werde.In order to keep the mathematical effort for the calculation to be shown here small, the permeabilities / Z 1 and / i 2 of the magnetic layer elements are assumed to be given; they should depend neither on the field nor on the time. However, when performing sizing tasks in practice, it is advisable to make more realistic assumptions. However, there are only quantitative, but not qualitative, differences. The permeabilities to be used in the calculation can be found, for example, from the experimentally recorded values. The variable τ characterizes the point in time at which saturation is reached. It is assumed that the saturation of the magnetic layer element 1 just occurs when the driving field H tr its maximum value H reaches 0 (namely, at the time f = f s = r) Under this assumption, it must act on the magnetic sheet member 1 resulting external field H 1 be at least equal to the saturation field strength H K. The control field strength effective at this point in time then has its maximum value, which will henceforth be referred to as H 2 .

Zum Zeitpunkt t = τ schreibt sich die Gleichung (10) wie folgt:At time t = τ , equation (10) is written as follows:

das Treibfeld bis zum Erreichen des Wertes /Z0. Die Bestimmungsgleichungen lauten:the driving field until the value / Z 0 is reached . The determining equations are:

α βα β

-τ H2 .-τ H 2 .

(17)(17)

Um den Einfluß der Steuerfeldstärke H2 auf das gesteuerte Magnetschichtelement 2 hinsichtlich ihrer Steuerwirksamkeit beurteilen zu können, ist es zweckmäßig, den Quotienten Steuerfeldstärke zu Sättigungsfeldstärke zu betrachten, was durch Zusammenfassung der Gleichungen (16) und (17) unter Elimination von H0 erreicht wird:In order to be able to assess the influence of the control field strength H 2 on the controlled magnetic layer element 2 with regard to its control effectiveness, it is useful to consider the quotient of the control field strength to the saturation field strength, which is achieved by combining equations (16) and (17) with the elimination of H 0 :

JL = JIlL- 1L*JL = JIlL- 1 L *

b 11?,I b 11?, I.

, (22), (22)

1 - exp ( -1 - exp (-

- = 3 -Π/ΐ + ± JL(LW^ Ίαΐ\_ ,1 T1 ft LI/ 3 α Μ/ί2| a J1) J" - = 3 -Π / ΐ + ± JL (LW ^ Ίαΐ \ _ , 1 T 1 ft LI / 3 α Μ / ί 2 | a J 1 ) J "

Aus diesen Gleichungen ergibt sich, daß für den Kopplungskreis die folgende Nebenbedingung erfüllt sein muß:From these equations it follows that the following secondary condition is met for the coupling circuit have to be:

Ηκ / ,"2 \HK J Η κ /, "2 \ H K J

LILI

Die Analyse zeigt, daß der Quotient -?r- mit zu-The analysis shows that the quotient -? R-

"2"2

nehmendem Quotienten — stetig wächst, wobei zuincreasing quotient - steadily increasing, whereby increasing

beachten ist, daß gemäß Gleichung (14) auch k eine Funktion der geometrischen Abmessungen α und b ist. Demnach sind hohe Steuerfeldstärken zu erwarten, wenn man α sehr viel größer als b vorsieht. Durch eine Taylorsche Entwicklung kann man die Gleichung (18) durch folgende Beziehung approximieren:it should be noted that, according to equation (14), k is also a function of the geometric dimensions α and b . Accordingly, high control field strengths are to be expected if α is provided to be much larger than b . Using a Taylor expansion, equation (18) can be approximated by the following relationship:

Bezeichnet man den für eine einwandfreie Betriebsweise erforderlichen Mindestwert der Steuerfeldstärke mit Iw2I,,,,-,,, so erhält man unter Berücksichtigung der Gleichungen (24) und (23) folgende Dimensionierungsbedingungen für die geometrischen Abmessungen und für die Treibfeldamplitude:If the minimum value of the control field strength required for proper operation is denoted by Iw 2 I ,,,, - ,,, the following dimensioning conditions for the geometric dimensions and for the driving field amplitude are obtained, taking into account equations (24) and (23):

\H2 \ H 2

/ Ί

2T1 2T 1

27?; a 27 ?; a

(19) HK (19) H K

UlUl
lhlh

,„;„, ";"

127?127?

Diese Approximation weist eine Genauigkeit innerhalb von 1 % auf fürThis approximation has an accuracy of within 1% for

a > ? ς Λ Γ IJi ~τ ■ b y μι Τι a >? ς Λ Γ IJi ~ τ ■ by μι Τι

(20)(20)

sie kann jedoch auch für alle übrigen, in der Praxis vorkommenden Quotienten ~- herangezogen werden, ohne daß man einen entscheidenden Fehler begeht. Es ergeben sich lediglich etwas kleinere Werte für die Steuerfeldstärke.However, it can also be used for all other quotients ~ - occurring in practice without making a decisive mistake. There are only slightly smaller values for the control field strength.

Aus Gleichung (19) ist zu ersehen, daß die Steuerfeldamplitude für den Fall a » b den folgenden Maximalbetrag annehmen kann:From equation (19) it can be seen that the control field amplitude for the case a » b can assume the following maximum amount:

Nachdem bisher die Signalübertragung von links nach rechts, d. h. vom Magnetschichtelement 1 auf das Magnetschichtelement 2 mathematisch untersucht wurde, sei jetzt der Fall der Signalübertragung in entgegengesetzter Richtung, d. h. vom Magnetschichtelement 2 auf das Magnetschichtelement 1 betrachtet. Es interessiert jetzt das in bezug auf das Magnetschichtelement 1 einwirkende Steuerfeld, wenn das äußere Treibfeld auf das Magnetschichtelement 2 einwirkt. Die mathematische Analyse ist in analoger Weise wie oben durchzuführen. Zur Unterscheidung der beiden Fälle seien die entsprechenden Größen für den Fall der Signalübertragung von rechts nach links mit einem Stern (*) gekennzeichnet. Man geht von folgenden zwei Gleichungen [vgl. hierzu die obigen Gleichungen (10) und (16)] aus:After the signal transmission from left to right, i. H. from the magnetic layer element 1 the magnetic layer element 2 has been mathematically investigated, let the case of signal transmission be the opposite Direction, d. H. viewed from the magnetic layer element 2 onto the magnetic layer element 1. We are now interested in the control field acting in relation to the magnetic layer element 1, if that external driving field acts on the magnetic layer element 2. The mathematical analysis is analogous Way to perform as above. To distinguish the two cases, let the corresponding sizes marked with an asterisk (*) for signal transmission from right to left. One goes of the following two equations [cf. the above equations (10) and (16)] from:

\H\H

2Tt 2T t

2 I max 2 I max

(21)(21)

m = Htr + ^- H1*, (27) m = H tr + ^ - H 1 *, (27)

Es ist jedoch nicht zu empfehlen, Steuerfeldstärken nahe dieses Maximalbetrages anzusetzen, da dies gemäß Gleichung (17) unter Umständen eine prohibitiv hohe Treibfeldstärke H0 erforderlich macht.However, it is not advisable to use control field strengths close to this maximum amount, since, according to equation (17), this may require a prohibitively high driving field strength H 0 .

Zur Dimensierung eines Kopplungskreises kann man die Gleichungen (17) und (19) heranziehen. · Man geht davon aus, daß die Größen HK, H0, T1 und das Verhältnis der Permeabilität /i2 : /I1 gegeben sind. Auch die Steuerfeldstärke H2 ist als gegeben zu betrachten, denn man wird vom Schaltkreis fordern, daß ein bestimmter Mindestwert der Steuerfeldstärke erreicht wird, um eine einwandfreie Signalübertragung sicherzustellen. Gesucht ist das geometrische Abmessungsverhältnis a: b sowie die Anstiegszeit τ für Hierin bedeuten H1 das in bezug auf das Magnetschichtelement 1 wirksame Steuerfeld und H2 das in bezug auf das Magnetschichtelement 2 einwirkende resultierende Magnetfeld. Die Konstante k* mit dem WertEquations (17) and (19) can be used to dimension a coupling circle. · It is assumed that the quantities H K , H 0 , T 1 and the ratio of permeability / i 2 : / I 1 are given. The control field strength H 2 is also to be regarded as given, because the circuit will require that a certain minimum value of the control field strength be achieved in order to ensure proper signal transmission. What is sought is the geometric dimension ratio a: b and the rise time τ for H 1, the control field effective with respect to the magnetic layer element 1 and H 2 the resulting magnetic field acting with respect to the magnetic layer element 2. The constant k * with the value

fc* = JL + IJl JL (29) fc * = JL + IJl JL (29)

a /I1 ba / I 1 b

ist größer als die obige Konstante k [vgl. Gleichung (14)] wegen der gemachten Annahmen a > b und /i2 > /I1. is greater than the above constant k [cf. Equation (14)] because of the assumptions made a> b and / i 2 > / I 1 .

Während im Falle der Signalübertragung von links nach rechts die Zeit rs, welche vergeht, bis dasWhile in the case of signal transmission from left to right, the time r s , which elapses until the

809 540/300809 540/300

in bezug auf das steuernde Magnetschichteiement I wirksame resultierende Magnetfeld H1 die Sättigungsfeldstärke HK erreicht, gleich gesetzt wurde der Zeit r, die man benötigt, bis das Treibfeld H,r seinen Maximalwert Ho erreicht, so zeigt sich, daß im Falle der Signalübertragung von rechts nach links das in bezug auf das steuernde Magnetschichtelement 2 wirksame resultierende Magnetfeld H2* früher die Sättigungsfeldstärke HK erreicht als oben, d.h. es gilt:With respect to the controlling magnetic layer element I effective resultant magnetic field H 1 reaches the saturation field strength H K , was set equal to the time r that is required until the driving field H, r reaches its maximum value Ho, so it is shown that in the case of signal transmission from right to left the resulting magnetic field H 2 * effective in relation to the controlling magnetic layer element 2 reaches the saturation field strength H K earlier than above, ie:

< f v bzw. t* < τ . <f v or t * <τ.

(30)(30)

Das effektive Signalübertragungsverhältnis in beiden Richtungen in einer Kopplungseinrichtung gemäß F i g. 1 kann wenigstens angenähert quantitativ erfaßt werden unter Bezugnahme auf Gleichung (19) durch das »Rückflußübertragungsverhältnis« //, welches für die Richtwirkung der Kopplungsschaltung charakteristisch ist:The effective signal transmission ratio in both directions in a coupling device according to FIG F i g. 1 can be at least approximately quantified with reference to equation (19) by the "reflux transfer ratio" //, which for the directivity of the coupling circuit is characteristic:

[I a [I a

Ml -2J
T2
Ml - 2 y
T 2

127?;127 ?;

b_ ab_ a

JL + (Hi + _£!λ JL + (Hi + _ £! Λ

(31)(31)

Die Richtwirkung einer Kopplungsschaltung ist um so besser, je kleiner das Verhältnis [I in bezug auf 1 ist. Unter Berücksichtigung von Gleichung (22), unter Vernachlässigung des Unterschiedes zwischen t* und r und unter der Voraussetzung a » b, kann man für // angenähert setzen:The directivity of a coupling circuit is the better, the smaller the ratio [I with respect to 1 is. Taking into account equation (22), neglecting the difference between t * and r and assuming a » b, one can approximately set for //:

,"2, "2

a Ih2 a Ih 2

H0HK H 0 - H K

(32) an die Anstiegszeit τ für das Treibfeld gestellten Anforderungen leichter verwirklichen für a > b. (32) the requirements placed on the rise time τ for the driving field can be realized more easily for a> b.

Um den praktischen Wert der obigen Analyse aufzuzeigen, wird ein Beispiel angeführt.To show the practical value of the above analysis, an example is given.

Die folgenden Annahmen entsprechen realen Verhältnissen in der Praxis auf Grund des derzeitigen Standes der Technik: HK = 5 Oe; uz :-//t = 4;The following assumptions correspond to real conditions in practice based on the current state of the art: H K = 5 Oe; u z : - // t = 4;

T1 = /I1 γ = 1 nsec (= 10~9 see). Von der KoppluTigsschaltung werde eine gute Steuerwirkung Ih2[„„·,, = I Oe und eine gute Richtwirkung β = y T 1 = / I 1 γ = 1 nsec (= 10 ~ 9 see). The coupling circuit assumes a good control effect Ih 2 ["" · ,, = I Oe and a good directivity β = y

verlangt.
Man prüft zunächst, ob (34) erfüllt ist; dies ist
demands.
It is first checked whether (34) is fulfilled; This is

der Fall, denn y < 1,56.the case, because y <1.56.

Die benötigte maximale Feldstärke des Treibfeldes errechnet sich aus (33) und ergibt H0 = 8,75 Oe.The required maximum field strength of the driving field is calculated from (33) and results in H 0 = 8.75 Oe.

Um (35), nämlich — < 0,58 zu erfüllen, wirdIn order to satisfy (35), namely - <0.58, becomes

a = 3 b gewählt. a = 3 b chosen.

Die Anstiegszeit für das Treibfeld errechnet sich aus (23) und ergibt τ = 2,36 nsec.The rise time for the driving field is calculated from (23) and results in τ = 2.36 nsec.

Die auf das gesteuerte Magnetschichtelement ausgeübte Steuerwirkung errechnet sich aus (22) und „ ergibt IH21 = 1,25 Oe > 1 Oe = \H2\min. The control effect exerted on the controlled magnetic layer element is calculated from (22) and “results in IH 2 1 = 1.25 Oe> 1 Oe = \ H 2 \ min .

Für eine günstige Signalübertragung in einer Kopplungsbandleiterschleife, wie sie z. B. auch in der Grundanordnung der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung (vgl. F i g. 1 und 2) angewendet wird, ist es erwünscht, daß die charakteristische Impedanz Z (auf die Längeneinheit bezogen) über die gesamte Längsausdehnung der Leitung hinweg einen konstanten Wert aufweist. Für Bandleiterschleifen gilt die bekannte Beziehung:For a favorable signal transmission in a coupling ribbon conductor loop, how they z. B. also in the basic arrangement of the coupling device according to the invention (See Figs. 1 and 2) is applied, it is desirable that the characteristic impedance Z (based on the unit of length) across the entire length of the line Has value. The well-known relationship applies to strip conductor loops:

2525th

3535

Wenn man von einer Kopplungsschaltung eine
bestimmte Richtwirkung verlangt, d. h. das Verhältnis [> vorgibt, so gilt angenähert folgende Bezie- 40 Das heißt, die Impedanz Z ist proportional dem hung: Abstand n· zwischen Hin- und Rückleitung sowie
If you think of a coupling circuit a
requires a certain directional effect, ie the ratio [> specifies, the following approximation applies

umgekehrt proportional der Breite / der Bandleiterd bdiinversely proportional to the width / the strip conductor d bdi

HK ~H K ~

-J!L·-J! L

(33)(33)

g ppg pp

schleife. Um im Falle der Kopplungsbandleitung 3 der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Grundanord-45 nung die Impedanzbedingung Z — konst. zu erfüllen. Unter Heranziehung von (26) findet man weiterhin muß das Verhältnisribbon. In order to, in the case of the coupling ribbon line 3, of the FIG. 1 and 2, the impedance condition Z - const. Must be met. Using (26) one can still find the ratio must

"H-Wr)'- "H-Wr) '- l34)l34)

V ."2 I "2 I min ' V. "2 I " 2 I min '

Wenn der Klammerausdruck in (34) kleiner ist als 1, so muß man von der Kopplungsschaltung eine gewisse Richtwirkung verlangen, damit eine befriedigende Betriebsweise erreicht wird.If the expression in brackets in (34) is less than 1, the coupling circuit must have a certain Demand directivity so that a satisfactory mode of operation is achieved.

Wenn unter Heranziehung der Gleichungen (22), (24) und (33) die Größen H0 und H2 eliminiert werden, so ist eine befriedigende Betriebsweise der Kopplungsschaltung nur möglich, wenn folgende Bedingung erfüllt ist: If the quantities H 0 and H 2 are eliminated using equations (22), (24) and (33), the coupling circuit can only operate satisfactorily if the following condition is met:

«Ι : b = us : a «Ι: b = us: a

(35)(35)

Diese Forderung (35) steht für die in qualitativer Hinsicht wichtige Aussage, daß, um mit der Kopplungsanordnung eine gewisse Richtwirkung in der Signalübertragung erzielen zu können {[i < 1), das Abmessungsverhältnis b: α kleiner als 1 gewählt werden muß, d..Ti. a > b. Außerdem lassen sich auch die erfüllt sein, d. h., der Abstand zwischen Hin- und Rückleitung wird in demselben Verhältnis verändert, wie sich die Breite der Bandleitung ändert.This requirement (35) stands for the statement, which is important from a qualitative point of view, that in order to be able to achieve a certain directional effect in the signal transmission with the coupling arrangement {[i < 1), the dimension ratio b : α must be selected to be less than 1, i.e. .Ti. a> b. In addition, these can also be met, that is, the distance between the forward and return lines is changed in the same ratio as the width of the strip line changes.

Die in der Grundanordnung der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung (vgl. F i g. 1 und 2) angewendeten zwei Magnetschichteleniente 1, 2 sind von gleichem Volumen, denn es wurde vorausgesetzt, daß sie gleiche Dicke d, gleiche Länge α und gleiche Breite b haben. Im folgenden werden einige der Grundanordnung äquivalente Kopplungseinrichtungen gezeigt, auf welche die in bezug auf die Grundanordnung gemachten Ausführungen in entsprechender Weise zutreffen. In den F i g. 4, 5 und 6 werden steuernde bzw. gesteuerte Magnetschichtanordnungen angewendet, die aus mehreren einzelnen Magnet-Schichtelementen zusammengesetzt sind. Dabei ist es unwesentlich, welche geometrische Form die einzelnen Elemente haben. Es ist vorausgesetzt, daß die einzelnen Elemente der steuernden Magnetschicht-The two magnetic layer elements 1, 2 used in the basic arrangement of the coupling device according to the invention (see FIGS. 1 and 2) are of the same volume, because it was assumed that they have the same thickness d, the same length α and the same width b . In the following, some coupling devices equivalent to the basic arrangement are shown, to which the statements made in relation to the basic arrangement apply in a corresponding manner. In the F i g. 4, 5 and 6 are used controlling or controlled magnetic layer arrangements which are composed of several individual magnetic layer elements. It is immaterial which geometric shape the individual elements have. It is assumed that the individual elements of the controlling magnetic layer

anordnung und die einzelnen Elemente der gesteuerten Magnetschichtanordnung summarisch dasselbe Volumen haben; d. h. unter der Voraussetzung gleicher Schichtdicke d, daß die »effektive« Länge einer Magnetschichtanordnung, die sich aus mehreren von der Kopplungsleitung in Serie umfaßten Magnetschichtelementen zusammensetzt, gleich ist der Summe der Längen der einzelnen Elemente, und daß die »effektive« Breite eine Magnetschichtanordnung, die sich aus mehreren von der Kopplungsleitung parallel umfaßten Magnetschichtelementen zusammensetzt, gleich ist der Summe der Breiten der einzelnen Elemente.arrangement and the individual elements of the controlled magnetic layer arrangement in total have the same volume; that is, provided that the layer thickness d is the same, that the "effective" length of a magnetic layer arrangement, which is composed of several magnetic layer elements comprised in series by the coupling line, is equal to the sum of the lengths of the individual elements, and that the "effective" width of a magnetic layer arrangement, which is composed of several magnetic layer elements encompassed in parallel by the coupling line, is equal to the sum of the widths of the individual elements.

Prinzipiell kann man folgende Fälle ins Auge fassen:In principle, one can consider the following cases:

a) Steuernde Magnetschichtanordnung mit in Serie liegenden Einzelelementen (F i g. 4);a) Controlling magnetic layer arrangement with individual elements lying in series (FIG. 4);

b) Gesteuerte Magnetschichtanordnung mit in Serie liegenden Einzelelementen;b) Controlled magnetic layer arrangement with individual elements lying in series;

c) Steuernde Magnetschichtanordnung mit parallelliegenden Einzelelementen;c) Controlling magnetic layer arrangement with parallel Single elements;

d) Gesteuerte Magnetschichtanordnung mit parallelliegenden Einzelelementen (F i g. 5); d) Controlled magnetic layer arrangement with parallel individual elements (FIG. 5);

e) Kombination der Fälle a) bzw. c) mit b) bzw. d); als Beispiel ist in F i g. 6 die Kombination der Fälle a) und d) gezeigt.e) Combination of cases a) or c) with b) or d); as an example, FIG. 6 the combination of Cases a) and d) shown.

Allgemein ist zu sagen, daß das Vorhandensein mehrerer Einzelelemente in einer steuernden Magnetschichtanordnung für die Ausführung von logischen Operationen wichtig ist. Hingegen ist das Vorhandensein mehrerer Einzelelemente in einer gesteuerten Magnetschichtanordnung wichtig für die Durchführung von Verzweigungen. Bei der Ausführung von logischen Operationen ist jedoch zu beachten, daß die Kopplungseinrichtung für den Fall zu optimisieren ist. daß die schaltungsmäßig zu erwartende Mindestanzahl von tatsächlich steuernd wirkenden Elementen eine möglichst große Steuerwirkung in bezug auf die gesteuerte Magnetsehichtanordnung erzielt.In general it can be said that the presence of several individual elements in a controlling magnetic layer arrangement is important for the execution of logical operations. On the other hand, there is presence several individual elements in a controlled magnetic layer arrangement important for the implementation of branches. When performing logical operations, however, it is important to note that that the coupling device is to be optimized for the case. that the circuit to be expected Minimum number of actually controlling elements to achieve the greatest possible control effect achieved with respect to the controlled magnetic layer arrangement.

Es wird nun Bezug genommen auf F i g. 4, welche eine erste Variante der Kopplungseinrichtung gemäß F i g. 1 darstellt, indem die steuernde Magnetsehichtanordnung nunmehr nicht mehr aus einer einzigen. zusammenhängenden, dünnen, magnetischen Schicht, sondern aus drei gleich großen, voneinander getrennt angeordneten, annähernd quadratischen, dünnen, magnetischen Schichten 11, 12 und 13 mit der Seitenlänge b gebildet wird. Diese drei nicht zusammenhängenden Magnetschichtelemente werden von der Kopplungsbandleitung 3 in Serienschaltung umfaßt. Sie sind — ähnlich wie in F i g. 1 — mit einem gesteuerten, aus einer einzigen, zusammenhängenden, rechteckförmigen, dünnen, magnetischen Schicht bestehenden Magnetschichtelement 2 verkoppelt, dessen Länge α das 3fache seiner Breite h beträgt. Es ist offensichtlich, daß die Signalübertragungsverhältnisse der Kopplungseinrichtung von F i g. 4 die gleichen sind wie im vorhin betrachteten Fall der Kopplungseinrichtung gemäß Fig. 1, vorausgesetzt, daß die drei getrennt angeordneten, dünnen, magnetischen Schichten 11, 12 und 13 denselben Betriebsbedingungen unterworfen werden. Dann können sie in ihrer Gesamtheit als eine steuernde Magnetschichtanordnung angesehen werden von einer effektiven linearen Gesamtausdehnung 3i> = α parallel zur Achse der Kopplungsbandleitung.Reference is now made to FIG. 4, which shows a first variant of the coupling device according to FIG. 1 shows that the controlling magnetic layer arrangement is no longer made up of a single. coherent, thin, magnetic layer, but from three equally large, separated, approximately square, thin, magnetic layers 11, 12 and 13 with the side length b . These three non-contiguous magnetic layer elements are encompassed by the coupling ribbon line 3 in series. They are - similar to FIG. 1 - coupled to a controlled, consisting of a single, contiguous, rectangular, thin, magnetic layer magnetic layer element 2, the length α of which is 3 times its width h . It is evident that the signal transmission ratios of the coupling device of FIG. 4 are the same as in the previously considered case of the coupling device according to FIG. 1, provided that the three separately arranged, thin, magnetic layers 11, 12 and 13 are subjected to the same operating conditions. Then they can be viewed in their entirety as a controlling magnetic layer arrangement of an effective total linear extent 3i> = α parallel to the axis of the coupling ribbon line.

F i g. 5 zeigt eine zweite Variante der Kopplungseinrichtung gemäß Fig. I. In diesem Fall wird die gesteuerte Magnetsehichtanordnung aus drei gleich großen, voneinander getrennt angeordneten, etwa quadratischen, dünnen, magnetischen Schichten 21, 22 und 23 mit der Seitenlänge b gebildet. Diese drei nicht zusammenhängenden Magnetichichtelemente werden von der Kopplungsbandleitung 3 in Parallelschaltung umfaßt. Sie sind — ähnlich wie in Fig. 1 — mit einem steuernden, aus einer einzigen, zusammenhängenden, rechteckförmigen, dünnen, magnetischen Schicht bestehenden Magnetschichtelement 1 verkoppelt, dessen Länge α das 3fache seiner Breite b beträgt. Auch hier ist offensichtlich, daß die Signalübertragungsverhältnisse die gleichen sind wie bei der Kopplungseinrichtung gemäß Fig. 1, vorausgesetzt, daß die drei getrennt angeordneten Magnetschichtelemente 21, 22 und 23, zumindest während des Zeitintervalls der Signalübertragung auf diese Schichten, denselben Betriebsbedingungen unterworfen werden. Dann können sie in ihrer Gesamtheit als eine gesteuerte Magnetsehichtanordnung angesehen werden mit einer effektiven linearen Gesamtausdehnung 3 b = α orthogonal zur Achse der Kopplungsbandleitung. Zum Zwecke der Parallelschaltung der drei Magnetschichtelemente 21, 22 und 23 ist der sie umschlingende Bandleiter in drei Abschnitte 31, 32 und 33 verzweigt, wobei jeder Abschnitt die gleiche Breite entsprechend der Seitenlänge h aufweist. Durch die angewendete Parallelschaltung ist die effektive Breite der Kopplungsbandleitung in bezug auf die als gesteuerte Magnetsehichtanordnung zu betrachtenden drei Magnetschichtelemente 21, 22 und 23 die Summe der Breiten der einzelnen Verzweigungen 31, 32 und 33.F i g. 5 shows a second variant of the coupling device according to FIG. I. In this case, the controlled magnetic layer arrangement is formed from three equally large, separately arranged, approximately square, thin, magnetic layers 21, 22 and 23 with side length b . These three non-contiguous magnetic light elements are encompassed by the coupling ribbon line 3 in parallel connection. They are - similar to FIG. 1 - coupled to a controlling magnetic layer element 1 consisting of a single, contiguous, rectangular, thin, magnetic layer, the length α of which is 3 times its width b . Here, too, it is evident that the signal transmission conditions are the same as in the coupling device according to FIG. 1, provided that the three separately arranged magnetic layer elements 21, 22 and 23 are subjected to the same operating conditions, at least during the time interval of the signal transmission to these layers. Then they can be viewed in their entirety as a controlled magnetic layer arrangement with an effective total linear extent 3 b = α orthogonal to the axis of the coupling ribbon line. For the purpose of connecting the three magnetic layer elements 21, 22 and 23 in parallel, the strip conductor looping around them is branched into three sections 31, 32 and 33, each section having the same width corresponding to the side length h . As a result of the parallel connection used, the effective width of the coupling ribbon line in relation to the three magnetic layer elements 21, 22 and 23, which are to be considered as a controlled magnetic layer arrangement, is the sum of the widths of the individual branches 31, 32 and 33.

Das in F i g. 6 wiedergegebene Ausführungsbeispiel zeigt eine Kombination der oben besprochenen Fälle, indem sowohl die steuernde als auch die gesteuerte Magnetsehichtanordnung aus z. B. je zwei getrennt angeordneten Magnetschichtelementen gebildet werden. Insgesamt sind somit vier Magnetschichtelemente, nämlich zwei steuernde 14 und 15 sowie zwei gesteuerte 16 und 17 vorgesehen, die in F i g. 6 beispielsweise quadratisch gezeigt sind und eine Seitenlänge c- haben. Die Magnetschichtelemente befinden sich auf einer nicht ferromagnetischen, elektrisch leitenden Grundplatte 9, welche z. B. eine dünne Kupfer- oder Tantalfolie sein kann; sie sind gegebenenfalls von dieser durch eine dünne isolierende Zwischenschicht, z. B. Siliziumoxyd, elektrisch isoliert, über den vier Magnetschichtelementen ist ein Kopplungsbandleiter 10 vorgesehen, welcher im wesentlichen aus drei Leiterteilen 18, 19 und 20 besteht. Der eine Leiterteil 18 erstreckt sich über die zwei Magnetschichtelemente 14 und 15 und bewirkt deren Serienschaltung. Die zwei anderen Leiterteile 19 und 20 stellen eine Verzweigung dar, wobei sich der Teil 19 über das Magnetschichtelemerit 16 und der Teil 20 über das Magnetschichtelement 17 erstreckt und somit eine Parallelschaltung dieser zwei Magnetschichtelemente bewirkt. Diese Schaltung hat zur Folge, daß die beiden Magnetschichtelemente 14 undThe in Fig. 6 shown embodiment shows a combination of the cases discussed above, by having both the controlling and the controlled magnetic layer assembly of e.g. B. two separated arranged magnetic layer elements are formed. In total there are four magnetic layer elements, namely two controlling 14 and 15 and two controlled 16 and 17 are provided, which are shown in FIG. 6 for example are shown square and have a side length c-. The magnetic layer elements are located on a non-ferromagnetic, electrically conductive base plate 9, which z. B. a thin one Can be copper or tantalum foil; they are optionally isolated from this by a thin layer Intermediate layer, e.g. B. silicon oxide, electrically insulated, A coupling tape conductor 10 is provided over the four magnetic layer elements, which essentially consists of three ladder sections 18, 19 and 20. One ladder part 18 extends over the two Magnetic layer elements 14 and 15 and causes them to be connected in series. The two other ladder parts 19 and 20 represent a branch, the part 19 extending over the magnetic layer element 16 and the Part 20 extends over the magnetic layer element 17 and thus a parallel connection of these two magnetic layer elements causes. This circuit has the consequence that the two magnetic layer elements 14 and

15 in ihrer Gesamtheit wie eine steuernde Magnetsehichtanordnung mit einer effektiven linearen Gesamtausdehnung 2c parallel zur Längsachse des Leiterteils 18 und die beiden Magnetschichtelemente15 in its entirety like a controlling magnetic layer arrangement with an effective overall linear extent 2c parallel to the longitudinal axis of the conductor part 18 and the two magnetic layer elements

16 und 17 in ihrer Gesamtheit wie eine gesteuerte Magnetsehichtanordnung mit einer effektiven linearen16 and 17 in their entirety like a controlled magnetic layer arrangement with an effective linear one

15 1615 16

Gesamtausdehnung 2 c orthogonal zur Längsachse Treibfeld ist in F i g. 6 symbolisch durch die beidenTotal extent 2c orthogonal to the longitudinal axis of the driving field is in FIG. 6 symbolically by the two

der Leiterteile 19 und 20 wirken. Ebenso beträgt in Pfeile Hlr2 angedeutet.of the ladder parts 19 and 20 act. Likewise indicated in the arrows H is Ir2.

diesem Ausführungsbeispiel die effektive Breite der Gemäß diesem Verfahren der übertragung von Kopplungsbandleitung in bezug auf die als gesteuerte binärer Information wird die Magnetisierung der Magnetschichtanordnung zu betrachtenden Magnet- 5 gesteuerten Magnetschichtelemente 16, 17 durch das Schichtelemente 16 und 17 das 2fache der effektiven Treibfeld Htr2 in die »harte« Richtung (das ist die Breite der Kopplungsbandleitung in bezug auf die zur leichten Richtung orthogonale Richtung) ausals steuernde Magnetschichtanordnung zu betrach- gelenkt. Gleichzeitig mit dem Eintreffen eines mittels tenden Magnetschichtelemente 14 und 15. des Kopplungsbandleiters 10 übertragenen Steuer-Die Enden 24, 25 und 26 des Kopplungsband- io impulses, der durch Auslenken der Magnetisierung leiters 10 sind mit der Grundplatte 9 elektrisch leitend der steuernden Magnetschichtelemente 14, 15 aus verbunden, so daß der Bandleiter 10 zusammen mit der leichten Richtung 30 erhalten wird, schaltet man der elektrisch leitenden Grundplatte 9 eine geschlos- das Treibfeld Htr ab. Dabei schaltet die Magnetisiesene Kopplungsschleife bildet. Um die obenerwähnte rung der Elemente 16, 17 aus der instabilen harten Impedanzbedingung Z = konst. zu erfüllen, wird der 15 Richtung in die stabile leichte Richtung zurück. Abstand zwischen dem Bandleiter 10 und der Grund- Die Richtung des Zurückschaltens ist bestimmt durch platte 9 entsprechend der effektiven Breite der Kopp- die Polarität des Steuerimpulses. Die binäre Inforlungsbandleitung über die Längsausdehnung der Lei- mation wird bekanntlich durch die Orientierung der tung hinweg kontinuierlich verändert. Dementspre- Magnetisierung in der leichten Richtung repräsenchend ist der Abstand des Leiterteils 18 von der 20 tiert; demnach wird im hier gezeigten Beispiel (F ig. 6) Grundplatte kleiner als der Abstand der Leiterteile 19 der eine Binärwert (z. B. »0«) durch eine nach unten und 20 von der Grundplatte. Dieser Unterschied in gerichtete, und der andere Binärwert (z. B. »1«) den Abständen erlaubt den Entwurf eines mehr- durch eine nach oben gerichtete Magnetisierung stufigen Verschieberegisters, wie in F i g. 6 angedeutet. der Magnetschichtelemente 14, 15 und 16, 17 dar-Gemäß dieser Ausführungsform verläuft oberhalb 25 gestellt. Das Auslenken der Magnetisierung der steuder Magnetschichtelemente 16, 17, die sich auf der ernden Magnetschichtelemente 14, 15 bewerkstelligt Grundplatte 9 befinden, der Leiterteil 18' des zu der man durch das Einschalten des auf diese Elemente sich rechtsseitig anschließenden Stufe des Verschiebe- einwirkenden Treibfeldes H,ri. Je nach der in diesen registers gehörenden Bandleiters 10'. Erst darüber steuernden Elementen gespeicherten Binärinformabefinden sich die zum Bandleiter 10 gehörenden 30 tion, d. h. je nach der Ausgangslage der Magnetisie-Leiterteile 19 und 20. Da die Magnetschichtelemente rung, erhält man im Kopplungsbandleiter 10 einen 16, 17 in der nachfolgenden Stufe des Verschiebe- induzierten positiven bzw. negativen Stromimpuls, registers als steuernde Magnetschichtanordnung wir- Dieser Strom- oder Steuerimpuls erzeugt ein auf die ken, werden sie vom Leiterteil 18' in Serienschaltung gesteuerten Magnetschichtelemente steuernd wirkenumfaßt. ' 35 des impulsförmiges Magnetfeld (Steuerfeld), welches Die in F i g. 6 dargestellte Kopplungskonfiguration — wie bereits erwähnt — die Richtung des Zurückist insbesondere dann vorteilhaft anwendbar, wenn Schaltens der Magnetisierung dieser Elemente aus das Rotationsschalten von Magnetschichten mit uni- der harten in die leichte Richtung bestimmt. Dieses axialerAnisotropiefürdenlnformationsübertragungs- Steuerfeld ist relativ klein, wenn man es mit der prozeß ausgenützt wird, wie es bereits prinzipiell vor- 40 Feldstärke der Treibfeder Hlr vergleicht. Da man geschlagen und z. B. in dem Artikel »Thin Magnetic es jedoch durch Synchronisierung so einrichten kann, Films« von S. Methfessel, W. E. Proebster daß das Steuerfeld gerade zum Zeitpunkt des Ab- und C. K i η b e r g in dem Sammelband »Informa- Schaltens des auf die gesteuerten Magnetschichttion Processing«, Verlag Oldenbourg, München, 1960, elemente 16,17 einwirkenden äußeren Treibfeldes Hlr2 S. 439 bis 446, beschrieben wurde; besonders hin- 45 wirksam ist, so hat es lediglich eine Steuerfunktion gewiesen sei auf die Abb.4, 15 und 17 in diesem zu erfüllen, wofür seine Feldstärke ausreicht. Durch Artikel. das Zurückschalten der Magnetisierung der gesteuer-In diesem Anwendungsfall haben die Magnet- ten Elemente 16, 17 in eine vorbestimmte Lage schichten 14 und 17 eine uniaxiale magnetische Aniso- parallel zur leichten Richtung in Abhängigkeit von tropie; die leichte Richtung 30 verläuft bei allen vier 50 der Polarität des Steuerfeldes wird die vorher in Schichten orthogonal zur Längsachse der sie um- den steuernden Elementen 14, 15 gespeicherte Binärfassenden Bandleiterteile 18, 19 bzw. 20. Das in information in eindeutiger Weise von den gesteuerten bezug auf die Magnetschichten 14 und 15 wirkende Elementen übernommen.In this embodiment, the effective width of the magnetic layer elements 16, 17 through the layer elements 16 and 17 is twice the effective driving field H tr2 in the “hard” direction (that is, the width of the coupling ribbon line in relation to the direction orthogonal to the easy direction) is to be considered as a controlling magnetic layer arrangement. Simultaneously with the arrival of a control transmitted by means of magnetic layer elements 14 and 15 of the coupling tape conductor 10, the ends 24, 25 and 26 of the coupling tape pulse, which by deflecting the magnetization conductor 10 are electrically conductive with the base plate 9 of the controlling magnetic layer elements 14, 15 connected, so that the strip conductor 10 is obtained together with the easy direction 30, the electrically conductive base plate 9 is switched off to a closed drive field H tr . The magnetization switches on and forms a coupling loop. In order to meet the above-mentioned tion of the elements 16, 17 from the unstable hard impedance condition Z = const., The 15 direction is back in the stable easy direction. Distance between the strip conductor 10 and the basic The direction of switching back is determined by plate 9 according to the effective width of the coupling the polarity of the control pulse. As is well known, the binary information tape line over the length of the line is continuously changed by the orientation of the line. Dementspre- magnetization in the easy direction is represented the distance of the conductor part 18 from the 20 benefits; accordingly, in the example shown here (FIG. 6), the base plate is smaller than the distance between the conductor parts 19, one binary value (e.g. "0") through a downward and 20 from the base plate. This difference in the directional and the other binary value (eg "1") the distances allows the design of a multi-stage shift register with an upward magnetization, as in FIG. 6 indicated. of the magnetic layer elements 14, 15 and 16, 17 represent - According to this embodiment runs above 25 is placed. The deflection of the magnetization of the steuder magnetic layer elements 16, 17, which are located on the earth magnetic layer elements 14, 15, is effected by the base plate 9, the conductor part 18 'of the stage of the displacement-acting driving field H, which is connected to these elements on the right-hand side , ri . Depending on the tape leader 10 'belonging to these registers. Only binary information stored about the elements controlling it is the 30 tion belonging to the strip conductor 10, ie depending on the starting position of the magnetization conductor parts 19 and 20. Since the magnetic layer elements tion, one obtains in the coupling strip conductor 10 a 16, 17 in the subsequent stage of the displacement-induced positive or negative current pulse, registers as a controlling magnetic layer arrangement. 35 of the pulse-shaped magnetic field (control field), which the in F i g. The coupling configuration shown in FIG. 6 - as already mentioned - the direction of the return can be used advantageously in particular when switching the magnetization of these elements from the rotational switching of magnetic layers with unidirectional in the easy direction. This axial anisotropy for information transmission control field is relatively small if it is used with the process, as it is already compared in principle with the field strength of the driving spring H lr. Since you are beaten and z. B. in the article "Thin Magnetic can set it up through synchronization, however, Films" by S. Methfessel, WE Proebster that the control field just at the time of the off and C. K i η berg in the anthology "Informa- switching the up the controlled Magnetschichttion Processing ", Verlag Oldenbourg, Munich, 1960, elements 16, 17 acting external driving field H Ir2 p. 439 to 446, was described; is particularly effective, it only has to fulfill a control function in fig. 4, 15 and 17, for which its field strength is sufficient. By article. the switching back of the magnetization of the controlled- In this application, the magnet elements 16, 17 have layers 14 and 17 in a predetermined position, a uniaxial magnetic aniso- parallel to the easy direction depending on tropie; The slight direction 30 runs in all four 50 of the polarity of the control field is the previously stored in layers orthogonal to the longitudinal axis of the controlling elements 14, 15 around them binary strip conductor parts 18, 19 and 20 respectively elements acting on the magnetic layers 14 and 15 are adopted.

magnetische Treibfeld Htrl kann z. B. durch einen Bei dem hier zur Anwendung kommenden Ver-(in F i g. 6 nicht gezeigten) stromdurchflossenen 55 fahren der übertragung von binärer Information ist Bandleiter erzeugt werden, der beide Magnetschichten während des für die übertragung wesentlichen Zeit-14 und 15 umfaßt und dessen Längsachse parallel abschnitts, nämlich während einer gewissen Zeit zur leichten Richtung liegt. Das von ihm erzeugte am Anfang des Signalübertragungsprozesses, die Treibfeld wirkt dann orthogonal zur leichten Rieh- Permeabilität ,H1 der steuernden Magnetschichteletung, wie es in F i g. 6 symbolisch durch die beiden 60 mente beträchtlich kleiner als die Permeabilität /i2 Pfeile Htrl angedeutet ist. Das in bezug auf die der gesteuerten Magnetschichtelemente, was allein , Magnetschichten 16 und 17 wirkende Treibfeld /J,r2 durch die Art der Aussteuerung dieser Magnetkann in ähnlicher Weise durch einen zweiten (in Schichtelemente bestimmt wird. Die früher gemachte F i g. 6 nicht gezeigten) stromdurchflossenen Band- Annahme /i2 > /I1 ist somit erfüllt, leiter erzeugt werden, der beide Magnetschichten 16 65 Bei den bisher betrachteten Anordnungen der und 17 umfaßt und dessen Längsachse auch wieder erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung wurde aus parallel zur leichten Richtung liegt. Das von ihm Gründen der einfacheren analytischen Darstellung erzeugte orthogonal zur leichten Richtung wirkende die einschränkende Voraussetzung gemacht, daß diemagnetic driving field H trl can, for. B. by a current-carrying 55 drive (not shown in FIG. 6) of the transmission of binary information is generated by a strip conductor which includes both magnetic layers during the time 14 and 15 essential for the transmission and whose longitudinal axis is parallel section, namely during a certain time to the easy direction. The driving field generated by it at the beginning of the signal transmission process then acts orthogonally to the light Rieh permeability, H 1 of the controlling magnetic layer line, as shown in FIG. 6 is symbolically indicated by the two 60 elements considerably smaller than the permeability / i 2 arrows H trl . The driving field / J, r2 acting in relation to that of the controlled magnetic layer elements, which alone, magnetic layers 16 and 17, can be determined in a similar way by a second (in layer elements shown) current-carrying tape assumption / i 2 > / I 1 is thus fulfilled, conductors are generated which includes both magnetic layers 16 65 In the arrangements considered so far and 17 and the longitudinal axis of the coupling device according to the invention was parallel to the easy direction. The orthogonal to the easy direction, which he created for the sake of simpler analytical representation, made the restrictive assumption that the

α ersetzen durch a2 ,
h ersetzen durch bx ,
d ersetzen durch A1 ,
replace α by a 2 ,
replace h with b x ,
replace d with A 1 ,

5050

5555

η, ersetzen durch /I1 = /I1 — , (38)η, replace by / I 1 = / I 1 -, (38)

fl2 fl 2

/I1 ersetzen durch /i2 = /i2 , (39)Replace / I 1 with / i 2 = / i 2 , (39)

D1 diD 1 di

T1 ersetzen durch T1' = T1für </, = d, (40)Replace T 1 with T 1 '= T 1 - for </, = d, (40)

a2 a 2

k ersetzen durch k' = -^- + ^ — . (41)Replace k with k '= - ^ - + ^ -. (41)

gegebenenfalls aus mehreren einzelnen Magnetschichtelementen zusammengesetzten steuernden und gesteuerten Magnetschichtanordnungen ein gleiches magnetisches Volumen aufweisen, d. h., daß das Produkt aus Dicke, effektiver Länge und effektiver Breite aller steuernden Magnetschichten gleich ist dem Produkt aus Dicke, effektiver Länge und effektiver Breite aller gesteuerten Magnetschichten. Beim Entwerfen von Schaltungsnetzwerken, z. B. für Rechenoder Steuerwerke in programmgesteuerten digitalen Rechenmaschinen wird man es jedoch häufig mit Fällen zu tun haben, daß diese Voraussetzung nicht erfüllt ist.optionally composed of several individual magnetic layer elements, controlling and controlled Magnetic layer arrangements have the same magnetic volume, d. i.e. that the Product of thickness, effective length and effective width of all controlling magnetic layers is the same the product of the thickness, the effective length and the effective width of all controlled magnetic layers. At the Design of circuit networks, e.g. B. for computing or control units in program-controlled digital Calculating machines will, however, often have to deal with cases that do not meet this requirement is satisfied.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 7 und 8 greifen wir als Beispiel den Fall der Verzweigung heraus, wobei eine steuernde Magnetschicht mehrere (hier z. B. drei) nachgeschaltete gesteuerte Magnetschichten aussteuern muß, wobei letztere, in ihrer Gesamtheit als gesteuerte Magnetschichtanordnung betrachtet, von der steuernden Magnetschicht abweichende, und zwar größere effektive lineare Gesamtausdehnungen aufweisen.With reference to FIGS. 7 and 8 we take the case of branching as an example, wherein a controlling magnetic layer has several (here for example three) downstream controlled magnetic layers must be controlled, the latter, viewed in its entirety as a controlled magnetic layer arrangement, from the controlling magnetic layer deviating, namely larger effective total linear dimensions exhibit.

Die Serienschaltung von drei gesteuerten Magnetschichten 35, 36 und 37, von denen jede von gleicher Größe und Form ist wie die steuernde Magnetschicht 34, ist in F i g. 7 dargestellt. Diese Schichten sind über eine Kopplungsbandleiterschleife 27 ähnlicher Weise, wie bereits mehrmals beschrieben, miteinander verkoppelt.The series connection of three controlled magnetic layers 35, 36 and 37, each of which is the same size and shape as the controlling magnetic layer 34, is shown in FIG. 7 shown. These layers are more similar through a coupling ribbon conductor loop 27 Way, as already described several times, coupled with each other.

Die Parallelschaltung von drei gesteuerten Magnetschichten 39, 40 und 41, von denen jede von gleicher Größe und Form ist wie die steuernde Magnetschicht 38, ist in F i g. 8 dargestellt. Diese Schichten sind über eine Kopplungsbandleiterschleife 28 durch Parallelschaltung miteinander verkoppelt.The parallel connection of three controlled magnetic layers 39, 40 and 41, each of which of is the same size and shape as the controlling magnetic layer 38 is shown in FIG. 8 shown. These Layers are coupled to one another via a coupling strip conductor loop 28 by being connected in parallel.

Unter der Annahme gleicher Dicke der Magnetschichten ist in den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 7 und 8 das Volumen der gesteuerten Magnetschichten um den Faktor 3 größer als das Volumen der steuernden Magnetschicht.Assuming the same thickness of the magnetic layers is in the embodiments according to F i g. 7 and 8 the volume of the controlled magnetic layers by a factor of 3 larger than the volume the controlling magnetic layer.

Um Dimensionierungsregeln für den verallgemeinerten Fall abweichender effektiver linearer Gesamtausdehnungen zwischen steuernden und gesteuerten^ Magnetschichtanordnungen geben zu können, ist die oben gegebene mathematische Analyse entsprechend zu modifizieren. Die abgeleiteten Gleichungen und Beziehungen gelten entsprechend auch für den verallgemeinerten Fall, wenn man darin folgende Substitutionen vornimmt:About sizing rules for the generalized case of deviating effective linear overall dimensions to be able to give between controlling and controlled ^ magnetic layer arrangements is modify the mathematical analysis given above accordingly. The derived equations and relationships apply accordingly to the generalized case if one follows Making substitutions:

Das Volumenverhältnis der gesteuerten zur steuernden Magnetschichtanordnung seiLet the volume ratio of the controlled to the controlling magnetic layer arrangement be

γ = γ =

Dann ergibt sich folgendes Verhältnis der Permeabilitäten :Then the following ratio of permeabilities results:

ElEl

/ Ί

Unter Berücksichtigung der obigen Substitutionen geht Gleichung (22) über in ihre modifizierte Form:Taking into account the above substitutions, equation (22) changes into its modified form:

H1 H 1

a2 [H2 a 2 [H 2

Desgleichen geht Gleichung (19) über in ihre modifizierte Form:Equation (19) also changes into its modified form:

(45) (45)

2T1 a,2T 1 a,

Durch Substitution der entsprechenden Werte in der Beziehung (25) erhält man für den verallgemeinerten Fall folgende Dimensionierungsbedingung für die geometrischen Abmessungen:By substituting the corresponding values in relation (25) one obtains for the generalized one Case the following dimensioning condition for the geometric dimensions:

b2d2 b 2 d 2

HlSt.

IH2 1 „„·,I H 2 1 "" ·,

Diese Beziehung (46) läßt sich wie folgt interpretieren. Um eine gesteuerte Magnetschichtanordnung auszusteuern, muß die steuernde Magnetschichtanordnung eine magnetische Flußänderung aufbringen, die größer ist als ein gewisser Minimalbetrag Φ2 „„·„. Andererseits erzeugt die steuernde Magnetschichtanordnung in bezug auf die Kopplungsleitung eine magnetische Flußänderung ΛΦ1. Die Kopplungseinrichtung hat einen Wirkungsgrad für die übertragung des magnetischen Flusses, der kleiner ist als 1, da natürlich ein gewisser Energiebetrag immer verlorengeht. Dementsprechend muß gelten:This relationship (46) can be interpreted as follows. In order to control a controlled magnetic layer arrangement, the controlling magnetic layer arrangement must apply a change in magnetic flux which is greater than a certain minimum amount Φ 2 "" · ". On the other hand, the controlling magnetic layer arrangement generates a magnetic flux change ΛΦ 1 with respect to the coupling line. The coupling device has an efficiency for the transmission of the magnetic flux that is less than 1, since of course a certain amount of energy is always lost. Accordingly, the following must apply:

Λ Φ1 > IΦ2 1 min Λ Φ 1 > I Φ 2 1 min (47)(47)

^d1AB1 > b2d2\B2\min, (48) ^ d 1 AB 1 > b 2 d 2 \ B 2 \ min , (48)

wobei 1B1 die Induktionsänderung in der steuernden Magnetschichtanordnung und |U2|„„-„ die benötigte Mindestinduktion in der gesteuerten Magnetschichtanordnung bedeutet.where 1 B 1 denotes the change in induction in the controlling magnetic layer arrangement and | U 2 | "" - "denotes the required minimum induction in the controlled magnetic layer arrangement.

Die benötigte Anstiegszeit [vgl. Gleichung (23)] ergibt sich für den verallgemeinerten Fall aus der folgenden modifizierten Form:The required rise time [cf. Equation (23)] results for the generalized case from following modified form:

6060

= 3-= 3-

3 «2 3 « 2

b2 d2 b 2 d 2

In der Praxis kann der Fall auftreten, daß in einem übertragungssystem zwei Größentypen von Magnetschichtzellen vorkommen, wie es in dem Ausführungsbeispiel von F i g. 9 für eine zweistufige Kopplungskorifiguration gezeigt ist, die insgesamt eine Ver-In practice, there may be the case that two types of magnetic layer cells are of two sizes in a transmission system occur, as in the embodiment of FIG. 9 for a two-stage coupling configuration is shown, which has a total of

809 540/300809 540/300

zweigung über zwei Stufen darstellt. Dabei ist angenommen, daß in der ersten Ubertragungsstufe ein Element der ersten Größentype ein Element der zweiten Größentype und in der zweiten Ubertragungsstufe das Element der zweiten Größentype η Elemente (z. B. η = 3) der ersten Größentype aussteuert. In F i g. 9 werden die Elemente der ersten Größentype durch Magnetschichten 81, 82, 83 und 84 dargestellt mit den Abmessungen: Länge Ci1, Breite bu Dicke ^1. Das Element der zweiten Größentype wird dargestellt durch die Magnetschicht 85 mit den Abmessungen : Länge O2, Breite b2, Dicke d2. Zur ersten Ubertragungsstufe gehören die Magnetschicht 81 in steuernder Funktion und die Magnetschicht 85 in gesteuerter Funktion. Diese beiden Magnetschichten sind über eine Kopplungsbandleiterschleife 85, so wie bereits mehrfach beschrieben, miteinander verkoppelt. Zur zweiten Ubertragungsstufe gehören die Magnetschicht 85 in steuernder Funktion und die Magnetschichten 82, 83, 84 in gesteuerter Funktion. Diese Schichten sind über eine Kopplungsbandleiterschleife 87 durch Parallelschaltung miteinander verkoppelt. Es ist klar, daß die in F i g. 9 gezeigten zwei Ubertragungsstufen Teil eines weiter verzweigten logischen Systems sein können.represents branching over two levels. It is assumed that an element of the first size type controls an element of the second size type in the first transfer stage and the element of the second size type η elements (e.g. η = 3) of the first size type in the second transfer stage. In Fig. 9, the elements of the first size type are represented by magnetic layers 81, 82, 83 and 84 with the dimensions: length Ci 1 , width b u thickness ^ 1 . The element of the second size type is represented by the magnetic layer 85 with the dimensions: length O 2 , width b 2 , thickness d 2 . The magnetic layer 81 in a controlling function and the magnetic layer 85 in a controlled function belong to the first transmission stage. These two magnetic layers are coupled to one another via a coupling strip conductor loop 85, as already described several times. The second transmission stage includes the magnetic layer 85 in a controlling function and the magnetic layers 82, 83, 84 in a controlled function. These layers are coupled to one another via a coupling strip conductor loop 87 by being connected in parallel. It is clear that the in Fig. 9 shown two transmission stages can be part of a further branched logical system.

Es ist nun erwünscht, die zwei Ubertragungsstufen energetisch günstig zu dimensionieren, d. h. die geometrischen Abmessungen der Magnetschichten so zu bestimmen, daß die Anforderungen an das Treibfeld (Amplitude H0 und Anstiegszeit r) und die Steuerfeldstärke in bezug auf die gesteuerten Schichten in beiden Stufen identisch sind. Aus Gründen der Vereinfachung der Rechnung wird im folgenden angenommen, daß die Widerstände der Kopplungsbandleiterschleifen 86 und 87 dieselben sind.It is now desirable to dimension the two transmission stages in an energetically favorable manner, ie to determine the geometric dimensions of the magnetic layers so that the requirements for the driving field (amplitude H 0 and rise time r) and the control field strength with regard to the controlled layers are identical in both stages are. For the sake of simplifying the calculation, it is assumed in the following that the resistances of the coupling ribbon conductor loops 86 and 87 are the same.

Es werden die Gleichungen (44) und (45) herangezogen und sukzessive auf die beiden Ubertragungsstufen angewendet:Equations (44) and (45) are used and successively applied to the two transmission stages applied:

Fall modifizierten Beziehung (25) läßt sich folgende weitere Dimensionierungsbedingung ableiten:If relation (25) is modified, the following additional dimensioning condition can be derived:

HiHi

."ι. "ι

ττ ιι - +
- +
fr'"2 fr '" 2 ++ * ** * 22 al)al) a2 a 2 (51)(51) *>2 *> 2
Ηκ Η κ 2T1 2T 1 + :+: τ2 τ 2 3a\d\3a \ d \
α2? βα 2 ? β
-)-) 3a, ·3a, ·
2\\ Η 2 \ 3α,ά,3α, ά, öloil 3 μ2 3 μ 2 127?127? ττ a2d2 a 2 d 2 *μ\* μ \ τ2 τ 2
γη}γη}
2 TJ2 TJ

Aus Gleichung (50) ergibt sich die BedingungThe condition results from equation (50)

a2b2 = 3Ci1O1. (52) a 2 b 2 = 3Ci 1 O 1 . (52)

Durch Koeffizientengleichsetzung in Gleichung (51) in Kombination mit der Bedingung (52) erhält man folgende Dimensionierungsbedingungen für die geometrischen Abmessungen der Magnetschichten:By equating coefficients in equation (51) in combination with condition (52), one obtains the following dimensioning conditions for the geometric dimensions of the magnetic layers:

a2 _ Λ b2 _ Λ d2 _ -ri a 2 _ Λ b 2 _ Λ d 2 _ -ri

— — J , -j— J , —p J - - J, -j- - J, -p J

O1 O 1 O1 U1 O 1 U 1

Aus praktischen Gründen mag es unter Umständen nicht erwünscht sein, Magnetschichten mit verschiedener Dicke vorzusehen. Dann ist also U1 = d2, und es ist das Volumenverhältnis r = η = 3, gemäß Gleichung (50). Aus der für den verallgemeinerten Nachfolgend seien die Signalübertragungseigenschaften der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung vom Standpunkt der Anpassungsbedingung her betrachtet. Zu diesem Zweck kehren wir zu der in Fig. 1 gezeigten Grundanordnung der Kopplungseinrichtung zurück. Die aus der Elektrotechnik bekannte Anpassungsbedingung besagt, daß zwischen einem Generator und einem Empfänger dann die Energieübertragung am günstigsten. ist, wenn der Innenwiderstand des Generators gleich ist dem Innenwiderstand des Empfängers unter der Annahme einer idealen übertragungsleitung. Im Falle der vorliegenden Kopplungskonfiguration (F i g. 1 und 2) kann man eine gute Verkopplung zwischen den Magnetschichten 1, 2 und der Bandleiterschleife 3 voraussetzen. Das steuernde Magnetschichtelement 1 bildet zusammen mit dem linken Teil der Bandleiterschlaufe 3 den Signalgenerator, während das gesteuerte Magnetschichtelement 2 zusammen mit dem rechten Teil der Bandleiterschleife 3 den Signalempfänger bildet. Aus der Verwendung von Magnetschichtelementen in der vorbeschriebenen Betriebsweise ergibt sich, daß die Innenwiderstände von Generator und Empfänger im wesentlichen 'durch die Induktivitäten L der Elemente dargestellt sind. Und zwar ist es in erster Linie die Anfangsinduktivität, die hierfür maßgebend ist. Diese Anfangsinduktivität bestimmt man aus dem Steigungsmaß im Nullpunkt der Magnetfluß (0)-Strom (/)-Kennlinie der Magnetschichtelemente. Die Anpassungsbedingung ist dann erfüllt, wenn die Anfangsinduktivität des steuernden Magnetschichtelements gleich ist der Anfangsinduktivität des gesteuerten Magnetschichtelements. For practical reasons it may not be desirable under certain circumstances to provide magnetic layers with different thicknesses. Then U 1 = d 2 , and the volume ratio r = η = 3, according to equation (50). From the following generalized for the following, the signal transmission properties of the coupling device according to the invention are considered from the point of view of the adaptation condition. To this end, we return to the basic arrangement of the coupling device shown in FIG. The adaptation condition known from electrical engineering states that the most favorable energy transfer between a generator and a receiver. is when the internal resistance of the generator is the same as the internal resistance of the receiver, assuming an ideal transmission line. In the case of the present coupling configuration (FIGS. 1 and 2), a good coupling between the magnetic layers 1, 2 and the strip conductor loop 3 can be assumed. The controlling magnetic layer element 1 together with the left part of the strip conductor loop 3 forms the signal generator, while the controlled magnetic layer element 2 together with the right part of the strip conductor loop 3 forms the signal receiver. The use of magnetic layer elements in the mode of operation described above means that the internal resistances of the generator and receiver are essentially represented by the inductances L of the elements. It is primarily the initial inductance that is decisive for this. This initial inductance is determined from the gradient at the zero point of the magnetic flux (0) current (/) characteristic of the magnetic layer elements. The matching condition is fulfilled when the initial inductance of the controlling magnetic layer element is equal to the initial inductance of the controlled magnetic layer element.

Zum Verständnis der Vorgehensweise wird von der in Fig. 10 gezeigten idealisierten B/H-Kennlinie für eine Magnetschicht ausgegangen. Der durch den Koordinatenursprung gehende lineare Teil der Kennlinie endet bei der Sättigungsinduktion ± Bs bzw. bei der Sättigungsfeldstärke ±HK. Daran schließt sich die Zone der Sättigung an, d. h., dort bleibt die Induktion B = \ Bs\ konstant für Feldstärken H > \ HK\. Die Anfangspermeabilität uA ist gegeben durch das Steigungsmaß des linearen Teils der ß///-Kennlinie im Koordinatenursprung.To understand the procedure, the idealized B / H characteristic shown in FIG. 10 for a magnetic layer is assumed. The linear part of the characteristic curve passing through the origin of the coordinates ends at the saturation induction ± B s or at the saturation field strength ± H K. This is followed by the zone of saturation, ie there the induction B = \ B s \ remains constant for field strengths H> \ H K \. The initial permeability u A is given by the slope of the linear part of the ß /// characteristic in the origin of the coordinates.

Ausgehend von der B/H-Kennlinie in Fig. 10 ergeben sich in Abhängigkeit von der Lage und der geometrischen Formgebung der Magnetschichtelemente und ihrer zugehörigen Kopplungsbandleitungen verschieden aussehende Φ/J-Kennlinien.Based on the B / H characteristic in Fig. 10 result depending on the position and the geometric shape of the magnetic layer elements and their associated coupling ribbon lines have different-looking Φ / J characteristics.

Fig.. 11a zeigt die «^//-Kennlinie für eine Anordnung, die dem Magnetschichtelement 1 in F i g. 1 entspricht. Der Sättigungsfluß <1>S1 ergibt sich unter Berücksichtigung der Gleichungen (4) und (6) zuFIG. 11a shows the characteristic curve for an arrangement which corresponds to the magnetic layer element 1 in FIG. 1 corresponds. The saturation flux <1> S1 is given by taking equations (4) and (6) into account

0S1 = α · d ■ Bs. (55) 0 S1 = α · d ■ B s . (55)

Um diesen Sättigungsfluß zu erzielen, braucht man einen StromIn order to achieve this saturation flow, one needs a current

= b-HK.= bH K.

Anders ausgedrückt, IK1 ist derjenige Strom, der durch die Bandleiterschleife 3 fließen muß, damitIn other words, I K1 is the current that must flow through the strip conductor loop 3 so that

in bezug auf das Magnetschichtelement 1 ein Magnetfeld von der Größe HK erzeugt wird.With respect to the magnetic layer element 1, a magnetic field of the magnitude H K is generated.

Fig. 11b zeigt die </>2//-Kennlinie für eine Anordnung, die dem Magnetschichtelement 2 in F i g. 1 entspricht. Der Sättigungsfluß ΦΒ2 ergibt sich unter Berücksichtigung der Gleichungen (5) und (7) zuFIG. 11b shows the </> 2 // characteristic for an arrangement which corresponds to the magnetic layer element 2 in FIG. 1 corresponds. The saturation flux Φ Β2 results, taking into account equations (5) and (7)

B5.B 5 .

(57)(57)

Um diesen Sättigungsfluß zu erzielen, braucht man einen StromIn order to achieve this saturation flow, one needs a current

a ■ HK.a ■ H K.

(58)(58)

Die Anfangsinduktivität L1 (das ist das Steigungsmaß im Ursprung der «/^//-Kennlinie in Fig. lla) ist um das (α: fr)2-fache größer als die Anfangsinduktivität L2 (das ist das Steigungsmaß im Ursprung der 02//-Kennlinie in Fig. lib), vorausgesetzt, daß die beiden Magnetschichten 1 und 2 von gleicher Dicke d sind. Für eine Magnetschicht mit vorgegebener Anfangspermeabilität μΛ kann also eine gewünschte Anfangsinduktivität allein durch topologische Maßnahmen erreicht werden.The initial inductance L 1 (that is the gradient at the origin of the "/ ^ // curve in Fig. 11a) is (α: fr) 2 times greater than the initial inductance L 2 (that is the gradient at the origin of the 0 2 // characteristic in Fig. Lib), provided that the two magnetic layers 1 and 2 are of the same thickness d . For a magnetic layer with a given initial permeability μ Λ , a desired initial inductance can be achieved solely through topological measures.

Unter Bezugnahme auf F ig. 6 wurde bereits erwähnt, daß bei dem zur Anwendung kommenden Treibfeldaussteuerungsverfahren der steuernden und gesteuerten Magnetschichtelemente die Anfangspermeabilität 11A j des steuernden Magnetschichtelements 1 kleiner ist als die Anfangspermeabilität nA2 des gesteuerten Magnetschichtelements 2. Die B/H-Kennlinie für ein steuerndes Magnetschichtelement ist in Fig. 12a gezeigt; sie ergibt sich durch Aussteuerung in der »harten« Richtung (das ist die zur unaxialen magnetischen Anisotropie orthogonale Richtung). Die Z?///-Kennlinie für ein gesteuertes Magnetschichtelement ist in Fig. 12b gezeigt; sie ergibt sich durch Aussteuerung in der »leichten« Richtung (das ist die zur uniaxialen magnetischen Anisotropie parallele Richtung), wobei das Magnetschichtelement durch ein in der harten Richtung wirksames magnetisches Treibfeld, das gleich oder größer ist als die Sättigungsfeldstärke HK, eine magnetische Vorspannung erhält, welche die Magnetisierung in der harten Richtung zu halten versucht.With reference to Fig. 6 it has already been mentioned that in the driving field modulation method used for the controlling and controlled magnetic layer elements, the initial permeability 11 A j of the controlling magnetic layer element 1 is less than the initial permeability n A2 of the controlled magnetic layer element 2. The B / H characteristic is for a controlling magnetic layer element shown in Figure 12a; it results from modulation in the "hard" direction (that is the direction orthogonal to the unaxial magnetic anisotropy). The Z? /// characteristic for a controlled magnetic film element is shown in FIG. 12b; it results from modulation in the "easy" direction (that is the direction parallel to the uniaxial magnetic anisotropy), the magnetic layer element being subjected to a magnetic bias by a magnetic driving field effective in the hard direction, which is equal to or greater than the saturation field strength H K which the magnetization tries to keep in the hard direction.

Im Falle ungleicher Anfangspermeabilitäten .".42 > !Αι kann durch geeignete Wahl des Längen-Breiten-Verhältnisses a:b erreicht werden, daß die Anfangsinduktivitäten L1 und L2 bei den Magnetschichtelementen 1 und 2 gleich sind, d. h., es läßt sich die Anpassungsbedingung L1 = L2 erfüllen. Unter der Annahme uA2\fiAl =9:1 (vgl. Fig. 12a und 12 b) müßte das geometrische AbmessungsverhältnisIn the case of unequal initial permeabilities. ". 42> ! Αι it can be achieved by a suitable choice of the length-width ratio a: b that the initial inductances L 1 and L 2 are the same for the magnetic layer elements 1 and 2, that is, the Fulfill the adaptation condition L 1 = L 2. Assuming u A2 \ fi Al = 9: 1 (cf. FIGS. 12a and 12b), the geometric dimension ratio would have to be

b V !'Al b V! ' Al

= f9 = 3 = f9 = 3

(59)(59)

5555

gewählt werden (vgl. Fig. 1). Die sich für diesen Fall ergebenden Φ/7-Kennlinien sind dargestellt in Fig. 13a für das steuernde Magnetschichtelement 1 und in Fig. 13b das gesteuerte Magnetschichtelement 2.can be selected (see. Fig. 1). Which are up for this The resulting Φ / 7 characteristics are shown in 13a for the controlling magnetic layer element 1 and in FIG. 13b the controlled magnetic layer element 2.

Es ist klar, daß für steuernde und gesteuerte Magnetschichtelemente oder -anordnungen, die von ungleichem magnetischem Volumen sind, die obigen Schlußfolgerungen entsprechend zu modifizieren sind. In jedem Falle lassen sich durch Erfüllung der Anpassungsbedingung die Signalübertragungseigenschaften in den vorliegenden Kopplungseinrichtungen zwischen steuernden und gesteuerten Magnetschichtelementen in der aufgezeigten Weise durch rein topologische Maßnahmen verbessern.It is clear that for controlling and controlled magnetic layer elements or arrangements which are of unequal magnetic volume, the above conclusions are to be modified accordingly. In any case, the signal transmission properties can be achieved by fulfilling the adaptation condition in the present coupling devices between controlling and controlled magnetic layer elements improve in the manner shown by purely topological measures.

Es wird auf Fig. 14 Bezug genommen, welche als ein weiteres Anwendungsbeispiel für die gegenständliche Erfindung ein 2-Takt-Verschieberegister in schematischer Darstellung zeigt. Auf einer elektrisch leitenden Grundplatte 50 befinden sich — gegebenenfalls von der Grundplatte durch eine dünne Isolierschicht getrennt — mehrere etwa rechteckförmige Magnetschichtelemente, die abwechselnd den Taktgruppen A und B zugeordnet sind. In der Figur sind fünf Magnetschichtelemente gezeichnet, und zwar die ^-Elemente 51, 53, 55 und die ß-Elemente 52, 54. Die Magnetschichtelemente liegen mit ihrer Längsrichtung parallel zueinander, welche zu einer die Mittelpunkte der Elemente verbindenden Achse 42 unter einem Winkel von wenigstens ungefähr 45° geneigt ist. Die Magnetschichtelemente, die eine Dicke von nur einigen hundert oder tausend Angströmeinheiten (IA = 10~8 cm) aufweisen, bestehen aus einem ferromagnetischen Material, z. B. Permalloy der Zusammensetzung 80% Nickel und 20% Eisen. Sie weisen eine uniaxiale magnetische Anisotropie auf; ihre leichte Richtung, symbolisch durch den Doppelpfeil 43 dargestellt, ist bei allen Elementen gegenüber der Achse 42 um einen kleinen Winkel f geneigt. Dieser Winkel e kann etwa zwischen 2 und 15° liegen; er sei z. B. mit 6° angenommen. Die Binärinformation 1 wird durch eine in der leichten Richtung nach rechts und die Binärinformation 0 durch eine in der leichten Richtung nach links ausgerichtete Magnetisierung dargestellt.Reference is made to FIG. 14, which shows, as a further application example for the present invention, a 2-clock shift register in a schematic representation. On an electrically conductive base plate 50 there are - if necessary separated from the base plate by a thin insulating layer - several approximately rectangular magnetic layer elements which are assigned to cycle groups A and B alternately. In the figure, five magnetic layer elements are drawn, namely the ^ elements 51, 53, 55 and the β elements 52, 54. The longitudinal direction of the magnetic layer elements is parallel to one another, which is at an angle to an axis 42 connecting the centers of the elements is inclined by at least about 45 °. The magnetic layer elements, which have a thickness of only a few hundred or thousand angstrom units (IA = 10 ~ 8 cm), consist of a ferromagnetic material, e.g. B. Permalloy of the composition 80% nickel and 20% iron. They have a uniaxial magnetic anisotropy; their easy direction, symbolically represented by the double arrow 43, is inclined in all elements with respect to the axis 42 by a small angle f. This angle e can be approximately between 2 and 15 °; he is z. B. assumed with 6 °. The binary information 1 is represented by a magnetization oriented in the easy direction to the right and the binary information 0 by a magnetization oriented in the easy direction to the left.

Die Magnetschichtelemente sind über Kopplungsbandleitungen variabler Breite gemäß der Erfindung miteinander verkoppelt. Im einzelnen sind die Elemente 51 und 52 über die Bandleitung 61, die Elemente 52 und 53 über die Bandleitung 62, die Elemente 53 und 54 über die Bandleitung 63, die Elemente 54 und 55 über die Bandleitung 64, das Element 55 mit einem gegebenenfalls nachgeschalteten weiteren Magnetschichtelement über eine weitere Bandleitung 65 usw. verkoppelt. Die Stirnseiten 44 (in der Zeichnung durch dickere Linien dargestellt) der Bandleitungen sind mit der darunter befindlichen Grundplatte 50 elektrisch leitend verbunden. Bei einem Informationsfluß, der von links nach rechts vorgesehen ist, wird die Anordnung der Bandleitungen so getroffen, daß der schmale Teil der Bandleitung links und der breite Teil rechts liegt. Der schmale Bandleiterteil entspricht wenigstens ungefähr der Breite eines Magnetschichtelements, während der breite Bandleiterteil etwa der Länge eines Magnetschichtelements entspricht. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis zwischen Länge und Breite der Magnetschichtelemente bzw. zwischen den-breiten und schmalen Bandleiterteilen beispielsweise mit 3:1 angenommen.The magnetic layer elements are variable width via coupling tape lines in accordance with the invention coupled together. In detail, the elements 51 and 52 via the ribbon line 61 are the elements 52 and 53 via the ribbon line 62, the elements 53 and 54 via the ribbon line 63, the elements 54 and 55 via the ribbon line 64, the element 55 with an optionally connected downstream another magnetic layer element via a further ribbon line 65, etc. coupled. The end faces 44 (shown in the drawing by thick lines) the ribbon cables are aligned with the one below Base plate 50 connected in an electrically conductive manner. With information flowing from left to right is provided, the arrangement of the ribbon lines is made so that the narrow part of the ribbon line on the left and the broad part on the right. The narrow strip conductor part corresponds at least approximately to that Width of a magnetic layer element, while the wide strip conductor part is approximately the length of a magnetic layer element is equivalent to. In the embodiment shown, the ratio between length is and width of the magnetic layer elements or between the wide and narrow strip conductor parts, for example accepted with 3: 1.

Weitere Einzelheiten des strukturellen Aufbaus des gegenständlichen 2-Takt-Verschieberegisters gehen aus dem in Fig. 15 dargestellten Querschnitt längs der Linie P-Q der Anordnung von Fig. 14 hervor.Further details of the structural design of the present 2-clock shift register emerge from the cross section shown in FIG. 15 along the line PQ of the arrangement of FIG.

Zuoberst befindet sich die einen Vorspannstrom i2 führende Leiteranordnung 60, die weiter unten im Detail beschrieben wird. Es folgen eine Isolierschicht 47 und darin der einen Treiberstrom J1 führende Bandleiter 45, der so breit ist, daß er die Magnetschichtelemente bedeckt; seine Längsachse 42 verläuft parallel zur Verbindungslinie der Mittelpunkte derAt the top is the conductor arrangement 60 which carries a bias current i 2 and is described in detail below. This is followed by an insulating layer 47 and therein the strip conductor 45 which carries a drive current J 1 and is so wide that it covers the magnetic layer elements; its longitudinal axis 42 runs parallel to the line connecting the centers of the

23 2423 24

Elemente. Auf der Unterseite des Bandleiters 45 usw.; schließlich liegt — wie auch aus dem Vergleich befindet sich eine dünne Isolierschicht 48. Darunter mit Fig. 14 hervorgeht — das Mittelstück 75, in befindet sich der Kopplungsbandleiter 64, der mit dem der Strom Z2 von links nach rechts fließt, über seiner Stirnseite 44 mit der leitenden Grundplatte 50 dem Element 55. Zur Erzielung der gewünschten verbunden ist. Der Raum zwischen Kopplungs- 5 abwechselnden Umkehr der Stromrichtung in den bandleiter und Grundplatte ist mit isolierendem Mittelstücken der Leiteranordnung 60 liegen die Material 49, z. B. aufgedampftem Siliziumoxyd, aus- Stromzuführungsstellen zu den einzelnen Mittelstükgefüllt. Zwischen der Grundplatte 50 und dem ken abwechselnd rechts und links. Allen Mittelstücken; Kopplungsbandleiter 64, eingebettet in das Isolier- in welchen der Strom Z2 von links nach rechts fließt, material 49, liegt oberhalb des Magnetschichtele- 10 wird der Strom über eine an einer linken oberen ments 55 der Kopplungsbandleiter 65. Während die Anschlußstelle angebrachte Zuleitung 46 zu- und Achse des Kopplungsbandleiters 64 mit dem Quer- über eine an einer rechten unteren Anschlußstelle schnitt P-Q zusammenfällt, verläuft die Achse des angeschlossene Ableitung 56 abgeführt. Allen Mittel-Kopplungsbandleiters 65 senkrecht dazu, betrachtet stücken, in welchen der Strom Z2 von rechts na.ch an der Stelle des Magnetschichtelements 55. Unter 15 links fließt, wird der Strom über eine an einer rechten der oben gemachten Annahme einer Informations- unteren Anschlußstelle angebrachte Zuleitung 56 flußrichtung von links nach rechts stellt die Kopp- zu- und über eine an einer linken oberen Anschlußlungsbandleitung 64 in bezug auf das Element 55 stelle angebrachten Ableitung 46 abgeführt. (Die eine Eingangsleitung und die Kopplungsbandleitung Bezeichnungen »oben« und »unten« beziehen sich 65 eine Ausgangsleitung dar. Im vorliegenden Aus- 20 auf die zeichnerische Darstellung in Fi g. 16.) Um führungsbeispiel liegen also die Achsen der Eingangs- einen parallel zur Achse 42 fließenden Stromfluß und Ausgangskopplungsleitungen senkrecht zuein- in den Mittelstücken zu erzielen, sind diese mit ander, wodurch eine gute Entkopplung ,erreicht einer Vielzahl von schmalen länglichen Schlitzen 66 wird. Der Abstand zwischen dem schmalen Teil versehen. Zur Rückführung des Stromes Z2 dient der Bandleitung 65 und der Grundplatte 50 an der 25 vorzugsweise eine gleiche wie in Fig. 16 dargestellte Stelle des Magnetschichtelements 55 und der Abstand Leiteranordnung 60', die unterhalb der Magnetschichtzwischen dem breiten Teil der Bandleitung 64 an elemente angebracht ist und die von dem Strom Z2 der Stelle des Magnetschichtelements 55 stehen in entgegengesetzter Richtung durchflossen wird, zueinander in einem solchen Verhältnis, daß beide Durch die von einem konstanten Vorspannstrom Z2 Bandleitungen möglichst die gleiche charakteristische 30 durchflossen Leiteranordnung 60, 60' kommen die Impedanz haben. Der übergang vom kleineren zum ^!-Elemente und die .B-Elemente unter den Einfluß größeren Abstand eines Bandleiters erfolgt Vorzugs- senkrecht zur Achse 42 gerichteter, konstanter magneweise kontinuierlich. Im Falle der Herstellung der tischer Vorspannfelder H11. Diese Felder sind in Bandleitungen mit Hilfe eines Aufdampfprozesses Fig. 14 durch entsprechend gekennzeichnete Pfeile wird durch an den entsprechenden Stellen kontinuier- 35 symbolisch dargestellt. Der Strom Z2 ist so festgelegt, lieh zunehmende Dicke der isolierenden Zwischen- daß der Absolutbetrag dieser Vorspannfelder gleich schicht 49 für das Einhalten des entsprechenden ist der Amplitude der von dem Treiberstrom Z1 Abstandsverhältnisses gesorgt. erzeugten Magnetfelder. Demnach kompensieren sich Die leitende Grundplatte 50 kann z. B. aus einer jeweils die überlagerten Felder in bezug auf die dünnen Kupferfolie oder aus einer durch Aufdampfen 40 eine Gruppe von Elementen (z. B. bezüglich der hergestellten dünnen Kupferschicht bestehen, die B-Elemente), während sie sich in bezug auf die andere auf eine Glasplatte 57 aufgebracht ist. Unter dieser Gruppe von Elementen (z. B. bezüglich der A-Eh-Glasplatte befindet sich der zur Rückleitung des mente) in ihrer Wirkung auf diese Elemente unterStromes I1 vorgesehene Bandleiter 45'. Dann folgen stützen. Die Dimensionierung ist so gewählt, daß eine Isolierschicht 47' und die zur Rückleitung 45 im letzteren Fall die insgesamt auf die betreffenden des Stromes Z2 vorgesehene Leiteranordnung 60'. Magnetschichtelemente wirksame Feldamplitude Im Falle, daß die leitende Grundplatte 50 zur Rück- größer ist als die Anisotropiefeldstärke HK der führung des Stromes Z1 herangezogen wird, werden Magnetschichtelemente, d.h., daß deren Magnetiselbstverständlich der Bandleiter 45' und die Isolier- sierung senkrecht zur Achse 42 ausgelenkt wird, schicht 47' nicht benötigt, sondern dann liegt unter- 50 Im vorliegenden Ausführungsbeispiel findet die Aushalb der Glasplatte 57 sogleich die Leiteranordnung lenkung der Magnetisierung der ^-Elemente nach 60', deren Funktion gegebenenfalls jedoch auch oben, die der B-Elemente nach unten statt. vom Leiter 50 übernommen werden kann. Das Impulsprogramm für den durch die Leitung 45 Es wird nun auf F i g. 16 Bezug genommen, welche fließenden Treiberstrom Z1 ist in F i g. 17 dargestellt, weitere Einzelheiten der Leiteranordnung 60 zeigt. 55 Der Strom fließt abwechselnd in positiver und Die Form der Leiteranordnung ist so gewählt, daß negativer Richtung. Die Umschaltzeit τ ist diejenige der durch sie hindurchfließende konstante Vorspann- Zeit, die es braucht, bis die konstante Stromamplitude strom i2 über den ^-Elementen in der einen Richtung von entgegengesetzter Polarität erreicht ist. (z. B. nach rechts) und über den B-Elementen in Durch überlagerung der vom Strom Z1 erzeugten der dazu entgegengesetzten Richtung (d.h. nach 60 Magnetfelder mit den Vorspannfeldern Hn werden links) fließt. Die Leiteranordnung 60 liegt so über in bezug auf die Λ-Elemente die in Fig. 18 darden Magnetschichtelementen 51 bis 55, daß die gestellten Treibfelder HA und in bezug auf die B-EIe-Mittelstücke 71 bis 75 der Leiteranordnung gerade mente die in Fig. 19 dargestellten Treibfelder HB über diese Magnetschichtelemente zu liegen kommen, wirksam.Elements. On the underside of the tape conductor 45, etc .; Finally, as shown in the comparison, there is a thin insulating layer 48. Underneath it is shown in FIG. 14, the center piece 75, in which the coupling strip conductor 64, with which the current Z 2 flows from left to right, is located above its end face 44 connected to the conductive base plate 50 to the element 55. To achieve the desired. The space between coupling 5 alternating reversal of the current direction in the strip conductor and base plate is with insulating middle pieces of the conductor arrangement 60 are the material 49, z. B. vapor-deposited silicon oxide, filled from power supply points to the individual Mittelstük. Between the base plate 50 and the ken alternately right and left. All centerpieces; Coupling strip conductor 64, embedded in the insulating material 49 in which the current Z 2 flows from left to right, lies above the magnetic layer element 10, the current is via a lead 46 attached to a left upper element 55 of the coupling strip conductor 65 and the axis of the coupling strip conductor 64 coincides with the cross section PQ at a lower right connection point, the axis of the connected discharge line 56 runs away. All central coupling ribbon conductors 65, viewed perpendicularly to it, in which the current Z 2 flows from the right to the position of the magnetic layer element 55. Below 15 on the left, the current becomes an information lower than an assumption made on a right of the above Connection point attached supply line 56 in the direction of flow from left to right provides the coupling and discharged via a discharge line 46 attached to a left upper connection ribbon line 64 with respect to element 55. (The one input line and the coupling ribbon line designations “top” and “bottom” relate to an output line. In the present embodiment, refer to the graphic representation in FIG Axis 42 flowing current flow and output coupling lines perpendicular to one another to achieve in the middle pieces, these are with each other, whereby a good decoupling, a plurality of narrow elongated slots 66 is achieved. The distance between the narrow part provided. To return the current Z 2 , the ribbon line 65 and the base plate 50 are used at the 25 preferably the same location as shown in FIG. 16 of the magnetic layer element 55 and the spacing of the conductor arrangement 60 ', which is attached to elements below the magnetic layer between the wide part of the ribbon line 64 and that of the magnetic layer element from the current Z 2 the point 55 are flowing through it in the opposite direction to each other in a ratio such that both by the constants of a bias current Z 2 Volume lines as possible the same characteristic 30 flows through the conductor arrangement 60, 60 'come the Have impedance. The transition from the smaller to the ^! - elements and the .B elements under the influence of a larger distance of a strip conductor takes place preferably perpendicular to the axis 42 directed, constant magnetically continuously. In the case of the production of the table prestressing fields H 11 . These fields are shown in ribbon lines with the aid of a vapor deposition process. FIG. 14 by correspondingly marked arrows is symbolically represented continuously by at the corresponding points. The current Z 2 is determined in such a way that the increasing thickness of the insulating intermediate layer 49 ensures that the absolute value of these biasing fields is the same as the amplitude of the distance ratio of the driver current Z 1. generated magnetic fields. Accordingly, the conductive base plate 50 can, for. B. from one in each case the superimposed fields with respect to the thin copper foil or from a group of elements (e.g. with respect to the produced thin copper layer, the B elements), while they are with respect to the other is applied to a glass plate 57. Under this group of elements (e.g. with regard to the A-Eh glass plate is the strip conductor 45 'provided for the return of the element) in its effect on these elements under currents I 1. Then follow support. The dimensioning is chosen so that an insulating layer 47 'and the conductor arrangement 60' provided for the return line 45 in the latter case as a whole for the relevant current Z 2. Magnetic layer elements effective field amplitude In the event that the conductive base plate 50 for the rear is greater than the anisotropy field strength H K for conducting the current Z 1 , magnetic layer elements, that is, their magnetization, of course, the strip conductor 45 'and the insulation are perpendicular to the axis 42 is deflected, layer 47 'is not required, but is then located below- 50 In the present exemplary embodiment, the outside of the glass plate 57 immediately finds the conductor arrangement directing the magnetization of the ^ elements to 60', whose function, however, may also be at the top, that of the B- Items down instead. can be taken over by the conductor 50. The pulse program for the through line 45 It is now on FIG. Referring to FIG. 16, what flowing drive current Z 1 is in FIG. 17, further details of the conductor assembly 60 are shown. 55 The current flows alternately in positive and The shape of the conductor arrangement is chosen so that negative direction. The switching time τ is that of the constant biasing time flowing through it, which it takes until the constant current amplitude current i 2 is reached through the ^ elements in one direction of opposite polarity. (z. B. to the right) and over the B elements by superimposing the direction generated by the current Z 1 in the opposite direction (ie after 60 magnetic fields with the biasing fields H n are left). The conductor arrangement 60 is in relation to the Λ-elements in Fig. 18 darden magnetic layer elements 51 to 55 that the set driving fields H A and with respect to the B-EIe middle pieces 71 to 75 of the conductor arrangement just mente the in Fig 19, the driving fields H B shown come to rest over these magnetic layer elements.

d. h., das Mittelstück 71, in welchem der Strom Z2 65 Zum Zeitpunkt fx wird der Treiberstrom Z1 im von links nach rechts fließt, liegt über dem Element 51, Leiter 45 von Minus nach Plus umgeschaltet. Das das Mittelstück 72, in welchem der Strom Z2 von hat das Wirksamwerden oder Einschalten des Treibrechts nach links fließt, liegt über dem Element 52 feldes H4 von 0 oder einem Wert, der kleiner ist alsthat is, the center piece 71, in which the current Z 2 65 at the point in time f x the driver current Z 1 im flows from left to right, is switched from minus to plus via element 51, conductor 45. That the middle piece 72, in which the current Z 2 from has the coming into effect or switching on of the driving right flows to the left, lies above the element 52 field H 4 of 0 or a value which is smaller than

die Anisotropiefeldstärke HK, zu einem Maximalwert H0, der größer ist als HK, zur Folge. Synchron damit erfolgt zum Zeitpunkt ft das Abschalten des Treibfeldes HB vom Maximalbetrag H0 auf den Wert 0 oder auf einen Wert, der kleiner ist als HK. Somit wird zum Zeitpunkt I1 die Magnetisierung der /!-Elemente aus der leichten Richtung ausgelenkt in eine Richtung, die senkrecht ist zur Achse 42 (d. h. nach oben in F i g. 14), und gleichzeitig schaltet die Magnetisierung der B-Elemente aus der senkrecht zur Achse 42 verlaufenden Richtung in die leichte Richtung zurück (und zwar von unten her in F i g. 14). Es erfolgt zum Zeitpunkt tx eine übertragung von binärer Information von den ^-Elementen auf die B-Elemente. Wegen der nicht reziproken Ubertragungsverhältnisse der Verkopplungsanordnung übernehmen die B-Elemente die Information jeweils von den links benachbarten /1-Elementen, wie weiter unten noch gezeigt wird.the anisotropy field strength H K , to a maximum value H 0 , which is greater than H K , result. Synchronously with this, the driving field H B is switched off from the maximum amount H 0 to the value 0 or to a value that is smaller than H K at the time f t . Thus, at time I 1, the magnetization of the /! Elements is deflected from the easy direction in a direction which is perpendicular to axis 42 (ie upwards in FIG. 14), and at the same time the magnetization of the B elements is switched off the direction perpendicular to the axis 42 back in the easy direction (from below in FIG. 14). At time t x , binary information is transferred from the ^ elements to the B elements. Because of the non-reciprocal transmission conditions of the coupling arrangement, the B elements take over the information from the / 1 elements adjacent to the left, as will be shown further below.

Zum Zeitpunkt t2 werden das Treibfeld HA ab- und das Treibfeld HB eingeschaltet. Die Magnetisierung der /4-Elemente schaltet aus der senkrecht zur Achse 42 verlaufenden Richtung (in F i g. 14 von oben her in die leichte Richtung zurück; die Magnetisierung der B-Elemente wird gleichzeitig aus der leichten Richtung ausgelenkt (und zwar in Fi g. 14 nach unten). Zum Zeitpunkt i2 erfolgt eine übertragung von binärer Information von den ß-Elementen auf die /!-Elemente, und zwar übernehmen — aus dem oben angegebenen Grund — die /!-Elemente die Information jeweils von den links benachbarten B-Elementen.At time t 2 , the drive field H A is switched off and the drive field H B is switched on. The magnetization of the / 4 elements switches from the direction perpendicular to the axis 42 (in FIG. 14 from above back into the easy direction; the magnetization of the B elements is simultaneously deflected from the easy direction (in FIG g. 14 downwards) At time i 2 , binary information is transferred from the β elements to the /! elements, namely - for the reason given above - the /! elements take over the information from the left neighboring B elements.

Zum Zeitpunkt i3 werden das Treibfeld HB ab- und das Treibfeld HA eingeschaltet. Damit ergeben sich für die Magnetschichtelemente die gleichen Operationsbedingungen wie zum Zeitpunkt it. Die Operationsbedingungen zum Zeitpunkt i4 sind die gleichen wie zum Zeitpunkt i2.At time i 3 , the drive field H B is switched off and the drive field H A is switched on. This results in the same operating conditions for the magnetic layer elements as at time i t . The operating conditions at time i 4 are the same as at time i 2 .

Für die Arbeitsweise des vorliegenden 2-Takt-Verschieberegisters sind neben den nicht reziproken Übertragungseigenschaften, die durch geometrische Formgebung der Magnetschichtelemente und Kopplungsleitungen erzielt werden, noch folgende Merkmale charakteristisch: Die Neigung der leichten Richtung 43 um einen bestimmten Winkel zur Achse 42 der Treiberleitungen und die Schräglage der Kopplungsleitungen 61 bis 65 unter etwa 45° zur Achse 42 der Treiberleitungen (vgl. F i g. 14).For the mode of operation of the present 2-clock shift register, in addition to the non-reciprocal Transmission properties that result from the geometric shape of the magnetic layer elements and coupling lines can be achieved, the following features are characteristic: The inclination of the easy Direction 43 at a certain angle to the axis 42 of the driver lines and the inclination of the coupling lines 61 to 65 at about 45 ° to the axis 42 of the driver lines (see FIG. 14).

Das Vorsehen einer Neigung f der leichten Richtung zur Achse der Treiberleitungen bedeutet, daß die Magnetisierung eines Magnetschichtelements durch das magnetische Treibfeld HA bzw. HB in eine Richtung ausgelenkt wird, die um den Winkel / von der harten Richtung abweicht. Durch diesen Neigungswinkel wird beim Abschalten des Treibfeldes die Undefiniertheit des Zurückschaltens und das damit möglicherweise verbundene Aufspalten der Magnetisierung des gesteuerten Elements in viele kleine Domänen entgegengesetzter Magnetisierungsrichtung verhindert. Dabei erweist sich ein Winkel f zwischen 2 und 15° als günstig. Das erwähnte Aufspalten der Magnetisierung tritt gegebenenfalls ein, wenn während des Abschaltens des Treibfeldes eine von einem Steuerstrom in der Kopplungsleitung herrührende, ein eindeutiges Zurückschalten der Magnetisierung des gesteuerten Elements bestimmende Steuerfeldkomponente in der leichten Richtung nicht vorhanden ist. Ein bestimmter Neigungswinkel >■ ist wirkungsmäßig gleichzusetzen mit einer konstanten Steuerfeldkomponente H , bezogen auf die leichte Richtung. Wenn somit im Augenblick des Abschaltens des in bezug auf das gesteuerte Element wirkenden Treibfeldes kein Steuerstrom genügend großer Amplitude vom steuernden Element in die Kopplungsleitung induziert wird, so schaltet — wegen des Neigungswinkels e — die Magnetisierung im ge- . steuerten Element dennoch in eine vorbestimmte leichte Richtung zurück, nämlich in die nächst benachbarte leichte Richtung. Diese vorbestimmte leichte Richtung ist für die /!-Elemente 51, 53, 55 die »O«-Lage; für die B-Elemente 52, 54 ist es hingegen die »l«~Lage. Dieser Unterschied liegt darin, daß die Treibfelder HA für die A- und die Treibfelder HB für die B-Elemente von entgegengesetzter Polarität sind.The provision of an inclination f in the easy direction to the axis of the drive lines means that the magnetization of a magnetic layer element is deflected by the magnetic drive field H A or H B in a direction which deviates from the hard direction by the angle /. This angle of inclination prevents the undefined switching back when the driving field is switched off and the possible associated splitting of the magnetization of the controlled element into many small domains in opposite directions of magnetization. An angle f between 2 and 15 ° proves to be favorable. The above-mentioned splitting of the magnetization occurs if, during the switching off of the driving field, a control field component originating from a control current in the coupling line and defining a clear switching back of the magnetization of the controlled element is not present in the easy direction. A certain angle of inclination > ■ is effectively equivalent to a constant control field component H , based on the easy direction. If, therefore, at the moment of switching off the driving field acting with respect to the controlled element, no control current of sufficiently large amplitude is induced from the controlling element into the coupling line, then - because of the angle of inclination e - the magnetization switches. controlled element nevertheless back in a predetermined easy direction, namely in the next adjacent easy direction. This predetermined easy direction is the "O" position for the /! Elements 51, 53, 55; for the B elements 52, 54, however, it is the "1" position. This difference is that the drive fields H A for the A and drive fields H B for the B elements are of opposite polarity.

Die Schräglage der Kopplungsleitungen unter etwa 45° zur Achse 42 der Treiberleitungen hat asymmetrische Ubertragungseigenschaften für die binären Werte 1 und 0 zur Folge, wie in der eingangs erwähnten Veröffentlichung »Bull. SEV« erläutert wird.The inclination of the coupling lines at about 45 ° to the axis 42 of the driver lines is asymmetrical Transmission properties for the binary values 1 and 0 result, as mentioned in the introduction Publication »Bull. SEV «is explained.

Zu den erwähnten asymmetrischen Ubertragungseigenschaften kommt im vorliegenden Äusführungsbeispiel auf Grund der erfindungsgemäßen topologischen Maßnahmen im Hinblick auf optimale Anpassung noch eine Diskriminierung der Größe der Steuerwirkung der Signale hinzu in Abhängigkeit davon, ob es sich um Steuersignale handelt, die in Richtung des gewünschten Informationsflusses oder in entgegengesetzter Richtung wirken, was die nicht reziproken Ubertragungseigenschaften des vorliegenden Verschieberegisters bedingt. Die erwähnte Diskriminierung in der Steuerwirkung der nach »vorwärts« (d. h. in der gewünschten Informationsflußrichtung von links nach rechts) und der nach »rückwärts« (d. h. entgegen der gewünschten Informationsflußrichtung) wirkenden Steuersignale ermöglicht überhaupt erst den Betrieb in einem 2-Takt-System.The asymmetrical transmission properties mentioned are added in the present exemplary embodiment on the basis of the topological measures according to the invention with regard to optimal adaptation A discrimination of the magnitude of the control effect of the signals is added as a function whether it is control signals in the direction of the desired flow of information or act in the opposite direction, which is the non-reciprocal transmission properties of the present Shift register conditional. The aforementioned discrimination in the tax effect of the "forward" (i.e. in the desired information flow direction from left to right) and that to "backwards" (i.e. against the desired direction of information flow) allows control signals acting operation in a 2-stroke system in the first place.

Es ist ein Kennzeichen des hier betrachteten 2-Takt-Verschieberegisters, daß infolge der topologischen Anordnung der Kopplungsleitungen bei der Informationsübertragung von einem Element zum nächsten regelmäßig eine Inversion der binären Information vorgenommen wird. Eine z. B. im A-Element 51 stehende »1« wird vom rechts benachbarten B-Element 52 als »0« und während des nächsten Taktes vom rechts benachbarten ^-Element 53 wieder als »1« übernommen usw.It is a characteristic of the 2-clock shift register considered here that, as a result of the topological arrangement of the coupling lines, the binary information is regularly inversed when information is transmitted from one element to the next. A z. B. “1” in A element 51 is taken over as “0” by the B element 52 adjacent to the right and as “1” again during the next measure from the adjacent ^ element 53 on the right, and so on.

Vor dem Zeitpunkt J1 steht die zu übertragende binäre Information in den /!-Elementen; sie wird dargestellt durch die »Magnetisierungsvektoren«, d. h. durch die Richtung der Magnetisierung in diesen Elementen, die wegen des Treibfeldes HA = 0 (vgl. Fig. 18) parallel zur leichten Richtung verlaufen. Die Magnetisierungsvektoren der B-Elemente sind zur gleichen Zeit nach unten ausgelenkt wegen des Treibfeldes HB > HK (vgl. F i g. 19). Zum Zeitpunkt T1 beginnt das Treibfeld HA anzusteigen und das Treibfeld HB abzunehmen. Dadurch wird auf die Magnetisierungsvektoren der ^-Elemente ein Auslenkungsmoment ausgeübt, das sie nach oben orthogonal zur Achse 42 auslenkt. Sobald nach Einsetzen dieses Auslenkungsvorganges eine merkliche magnetische Flußänderung in den /i-Elementen bezüglich der Kopplungsleitungen wirksam wird, tritt von den B-Elementen her eine Rückkopplungswirkung auf, welche abschwächend auf die Drehung der /1-Magne-Before time J 1 , the binary information to be transmitted is in the /! Elements; it is represented by the "magnetization vectors", ie by the direction of magnetization in these elements, which because of the driving field H A = 0 (see FIG. 18) run parallel to the easy direction. The magnetization vectors of the B elements are deflected downwards at the same time because of the driving field H B > H K (see FIG. 19). At time T 1 , the driving field H A begins to rise and the driving field H B begins to decrease. As a result, a deflection moment is exerted on the magnetization vectors of the ^ elements, which deflects them upwards orthogonally to the axis 42. As soon as a noticeable change in the magnetic flux becomes effective in the / i-elements with respect to the coupling lines after the onset of this deflection process, a feedback effect occurs from the B-elements, which weakens the rotation of the / 1-magnets.

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tisierungsvektoren (das ist die Magnetisierung in den .4-Elementen) einwirkt. Dieser Rückkopplungseffekt hat seine Ursache im Ablauf folgender Vorgänge: Die durch Auslenkung des A -Magnetisierungsvektors bedingte Flußänderung verursacht die Induktion einer Spannung in der betreffenden Kopplungsleitung, und es fließt ein Strom in dieser Leitung, der ein Magnetfeld in bezug auf das betreffende ß-Element erzeugt; dieses Feld verursacht eine Drehung des ß-Magnetisierungsvektors, was ebenfalls eine Flußänderung und folglich eine Gegen-EMK hervorruft, die den Strom in der Kopplungsleitung schwächt. Es ist zu sagen, daß — bei Vernachlässigung der Verluste — eine perfekte Kopplung zwischen zwei Magnetschichtelementen gleiche, aber entgegengesetzte Flußänderungen in beiden Elementen verlangt. Im einzelnen sei beispielsweise das .B-Element 52 betrachtet, das gleichzeitig unter dem Steuereinfluß seiner links und rechts benachbarten ^-Elemente 51 und 53 steht (vgl. F i g. 14).tization vectors (this is the magnetization in the .4 elements). This feedback effect is caused by the following processes: The change in flux caused by the deflection of the A magnetization vector induces a voltage in the relevant coupling line, and a current flows in this line which generates a magnetic field with respect to the relevant β element ; this field causes a rotation of the β magnetization vector, which also causes a change in flux and consequently a back EMF which weakens the current in the coupling line. It can be said that - if the losses are neglected - a perfect coupling between two magnetic layer elements requires equal but opposite flux changes in both elements. In detail, for example, consider the .B element 52, which is simultaneously under the control of its left and right adjacent ^ elements 51 and 53 (see FIG. 14).

Als Ausgangslagen für die Λ-Magnetisierungsvektoren wird zunächst beispielsweise angenommen, daß im Element 51 eine »1« und im Element 53 eine »0« steht (Fall 1). Die Auslenkung des Magnetisierungsvektors des Elements 51 unter dem Einfluß des Treibfeldes HA nach oben bewirkt in bezug auf die Kopplungsleitung 61 eine dreifach größere Flußänderung als die Auslenkung des Magnetisierungsvektors des Elements 53 in bezug auf die Kopplungsleitung 62, und es bildet sich in bezug auf das B-Element 52 ein resultierendes Steuerfeld aus, unter dessen Einfluß der Magnetisierungsvektor des Elements 52 aus der unteren Lage (orthogonal zur Achse 42) in die entsprechende leichte Richtung zurückschaltet. Die Zurückschaltung des Magnetisierungsvektors des Elements 52 erfolgt dabei in dem Sinne, daß diese Flußänderung den obigen Flußänderungen entgegenwirkt. Die Gegen-EMK, die vom Element 52 in die Kopplungsleitung 61 induziert wird, ist um einen Faktor 3 kleiner als die Gegen-EMK, die vom Element 52 in die Kopplungsleitung 62 induziert wird. Das bedeutet, daß das Element 52 einen kleinen Widerstand darstellt im Hinblick auf eine große, vom Element 51 ausgehende Wirkung und daß es einen großen Widerstand darstellt irh Hinblick auf eine kleine, vom Element 53 ausgehende Wirkung. Diese beiden Effekte werden durch einen weiteren jedoch etwas abgeschwächt: Ein Strom in der Kopplungsleitung 61 erzeugt ein dreimal kleineres Steuerfeld in bezug auf das Element 52, als ein gleicher Strom in der Kopplungsleitung 62 es in bezug auf dasselbe Element tut. Insgesamt gesehen werden also die nicht reziproken Ubertragungseigenschaften des in F i g. 14 gezeigten 2-Takt-Verschieberegister durch das einfache Längen-Breiten-Verhältnis, das beispielsweise mit 3:1 angenommen wurde, bestimmt und nicht durch das Quadrat desselben.As a starting point for the Λ magnetization vectors, it is initially assumed, for example, that there is a "1" in element 51 and a "0" in element 53 (case 1). The deflection of the magnetization vector of the element 51 under the influence of the driving field H A causes a flux change three times larger with respect to the coupling line 61 than the deflection of the magnetization vector of the element 53 with respect to the coupling line 62, and it is formed with respect to the B element 52 produces a resulting control field, under the influence of which the magnetization vector of element 52 switches back from the lower position (orthogonal to axis 42) in the corresponding easy direction. The switching back of the magnetization vector of the element 52 takes place in the sense that this change in flux counteracts the above changes in flux. The back EMF induced by the element 52 in the coupling line 61 is smaller by a factor of 3 than the back EMF induced by the element 52 in the coupling line 62. This means that the element 52 presents a small resistance with a view to a large effect emanating from the element 51 and that it presents a high resistance with regard to a small effect emanating from the element 53. These two effects are somewhat attenuated by another, however: a current in the coupling line 61 produces a control field three times smaller with respect to the element 52 than an equal current in the coupling line 62 does with respect to the same element. Overall, the non-reciprocal transmission properties of the in FIG. 14 by the simple length-to-width ratio, which was assumed to be 3: 1, for example, determined and not by the square of the same.

In dem oben angenommenen Fall 1 (d. h. »1« steht im Element 51 und »0« im Element 53) wird die Informationsübernahme in das Element 52 — wie aus der gegebenen Analyse hervorgeht — durch das linke benachbarte Element 51 bestimmt. Das durch Ströme in den Kopplungsleitungen 61 und 62In the above assumed case 1 (i.e. "1" is in element 51 and "0" in element 53) the Transfer of information to element 52 - as can be seen from the analysis given - by the left adjacent element 51 is determined. This is due to currents in the coupling lines 61 and 62

(vgl. Fig. 19) der Magnetisierungsvektor des Elements 52 aus der unteren Lage orthogonal zur Achse 42 über die harte Richtung in die »O«-Lage zurückschaltet. (see Fig. 19) is the magnetization vector of the element 52 switches back from the lower position orthogonally to the axis 42 via the hard direction into the "O" position.

Für die Beurteilung der Informationsübertragung im vorliegenden Verschieberegister müssen noch drei weitere Ausgangslagen betrachtet werden, und es muß sich herausstellen, daß auch in diesen Fällen die Information immer vom Element 51 (und nicht vom Element 53) in das Element 52 übertragen wird. Wenn im Element 51 eine »0« und im Element 53 eine »1« steht (Fall 2), so ist die durch das Element 51 bedingte, in bezug auf die Kopplungsleitung 61 resultierende Flußänderung sehr klein. Auch die durch das Element 53 bedingte, in bezug auf die Kopplungsleitung 62 resultierende Flußänderung ist vernachlässigbar klein. Es ist also auch das auf das Element 52 einwirkende, durch die sehr kleinen Induktionsströme in den Kopplungsleitungen 61 und 62 resultierende Steuerfeld sehr klein und von keinem entscheidenden Einfluß. Der durch das Treibfeld HB zum Zeitpunkt ^ nach unten ausgelenkte Magnetisierungsvektor des Elements 52 schaltet also infolge des vorgesehenen Neigungswinkels e in die nächst benachbarte, in diesem Fall also in die rechte leichte Richtung zurück, d. h. in die »1«-Lage.To assess the transfer of information in the present shift register, three further starting points must be considered, and it must be found that the information is always transferred from element 51 (and not from element 53) to element 52 in these cases as well. If there is a "0" in element 51 and a "1" in element 53 (case 2), the change in flux caused by element 51 and resulting in relation to coupling line 61 is very small. The change in flux caused by the element 53 and resulting in relation to the coupling line 62 is also negligibly small. The control field acting on the element 52 and resulting from the very small induction currents in the coupling lines 61 and 62 is therefore also very small and of no decisive influence. The magnetization vector of the element 52 deflected downward by the driving field H B at the point in time ^ switches to the next adjacent, in this case back into the right, easy direction, ie to the "1" position, as a result of the intended angle of inclination e.

Wenn in beiden Elementen 51 und 53 die gleichen Binärwerte »1« stehen (Fall 3), so ist die durch das Element 53 bedingte, in bezug auf die Kopplungsleitung 62 resultierende Flußänderung vernachlässigbar klein. Dagegen ist die durch das Element 51 bedingte, in bezug auf die Kopplungsleitung 61 resultierende Flußänderung von entscheidendem Einfluß, und der Magnetisierungsvektor des Elements 52 wird aus der unteren Lage orthogonal zur Achse 42 über die harte Richtung in ^ die »O«-Lage zurückgeschaltet. If both elements 51 and 53 contain the same binary values "1" (case 3), then that is the result of the Element 53 caused the change in flux resulting with respect to the coupling line 62 to be negligible small. In contrast, the one caused by the element 51 and resulting with respect to the coupling line 61 is Flux change has a decisive influence, and the magnetization vector of element 52 becomes switched back from the lower position orthogonally to the axis 42 via the hard direction in ^ the "O" position.

Wenn in beiden Elementen 51 und 53 die gleichen Binärwerte »0« stehen (Fall 4), so ist die durch das Element 51 bedingte, in bezug auf die Kopplungsleitung 61 resultierende Flußänderung sehr klein. Die durch das Element 53 bedingte, in bezug auf die Kopplungsleitung 62 resultierende Flußänderung verursacht eine Steuerfeldkomponente in der rechten leichten Richtung. Die Wirkung dieser Steuerfeldkomponente wird unterstützt durch den vorgegebenen Neigungswinkel p, so daß der Magnetisierungsvektor des Elements 52 in die rechte leichte Richtung, d. h. in die »1«-Lage zurückschaltet. Es wird nun auf F i g. 20 Bezug genommen, wo auf graphischem Wege eine zumindest qualitative Analyse der bei der Informationsübertragung in dem vorliegenden 2-Takt-Verschieberegister in bezug auf das Element 52 auftretenden Steuerfelder gegeben wird. Das sich aus dem Induktionsstrom in der Kopplungsleitung 61 ergebende Steuerfeld bezeichnet man mjt Hic) und nennt es »Steuerfeld in Vorwärtsrichtung«; das sich aus dem Induktionsstrom in der Kopplungsleitung 62 ergebende Steuerfeld bezeichnet man mit H(r) und nennt es »Steuerfeld in Rückwärtsrichtung«. If the same binary values "0" are present in both elements 51 and 53 (case 4), the change in flux caused by element 51 and resulting in relation to coupling line 61 is very small. The change in flux resulting from the element 53 with respect to the coupling line 62 causes a control field component in the right easy direction. The effect of this control field component is supported by the predetermined angle of inclination p, so that the magnetization vector of the element 52 switches back in the right easy direction, ie in the "1" position. It is now shown on FIG. 20, where an at least qualitative analysis of the control fields occurring during the transmission of information in the present 2-clock shift register with respect to the element 52 is given in a graphic way. The control field resulting from the induction current in the coupling line 61 is called mjt H ic) and is called "control field in the forward direction"; the control field resulting from the induction current in the coupling line 62 is denoted by H (r) and it is called "control field in reverse direction".

Wie bereits gezeigt wurde, ist wegen der nicht reziproken Ubertragungseigenschaften der Steuer-As has already been shown, because of the non-reciprocal transmission properties of the control

effekt H(r): H{r) in bezug auf das Element 52 gleich 3:1.effect H (r) : H {r) with respect to element 52 equals 3: 1.

resultierende Steuerfeld in bezug auf das Element 52 65 Das Zurückschalten des Magnetisierungsvektors des hat eine ausreichend große Komponente in der Elements 52 wird bestimmt durch die Polarität der linken leichten Richtung, so daß während des Ab- resultierenden Steuerfeldkomponenten in der leichten klingens des Treibfeldes HB > /iK auf den WertHB = 0 Richtung zu dem Zeitpunkt, wenn die Komponenteresulting control field with respect to the element 52 65 The switching back of the magnetization vector has a sufficiently large component in the element 52 is determined by the polarity of the left light direction, so that during the resulting control field components in the light sounding of the driving field H B > / i K to the value H B = 0 direction at the time when the component

3030th

in der harten Richtung des abklingenden Treibfeldes HB etwa den Wert der Sättigungsfeldstärke | HK der Magnetschicht hat. Der in F i g. 20 festgehaltene Zeitpunkt liegt kurz nach J1 (vgl. Fig. 18 und 19). d. h., daß bereits signifikante Flußänderungen durch Auslenkungen der Magnetisierungsvektoren der Elemente 51 und 53 in bezug auf die Kopplungsleitungen 61, 62 vorliegen.in the hard direction of the decaying driving field H B approximately the value of the saturation field strength | H K of the magnetic layer. The in F i g. The point in time recorded 20 is shortly after J 1 (cf. FIGS. 18 and 19). that is to say that there are already significant flux changes due to deflections of the magnetization vectors of the elements 51 and 53 with respect to the coupling lines 61, 62 .

In der benutzten diagrammatischen Darstellung von F i g. 20 ist die Kopplungsleitung 61 schematisch durch ihre Achse 161 gezeigt. Das Steuerfeld in Vorwärtsrichtung H{r) steht senkrecht zur Achse 161. Die Kopplungsleitung 62 ist schematisch durch ihre Achse 162 gezeigt. Das Steuerfeld in Rückwärtsrichtung Hfr) steht senkrecht zur Achse 162. Die die Treiberströme I1 und I2 führenden Leitungen 45 und 60 sind durch ihre gemeinsame Achse 160 schematisch dargestellt. Das Treibfeld H8 steht senkrecht zur Achse 160. Die leichte Richtung des Magnetschichtelements 52 ist durch //_, die harte Richtung durch H^ eingezeichnet. Wie" bekannt, wird das Schaltverhalten einer Magnetschicht durch die sogenannte »kritische Kurve«, die Asteroide 170, wiedergegeben. Die Spitzen der kritischen Kurve entsprechen der Sättigungsfeldstärke HK der Magnetschicht. Die Neigung der leichten Richtung zur Achse 160 ist durch den Winkel e wiedergegeben.In the diagrammatic representation used in FIG. 20, the coupling line 61 is shown schematically by its axis 161 . The control field in the forward direction H (r) is perpendicular to the axis 161. The coupling line 62 is shown schematically by its axis 162 . The control field in the reverse direction H fr) is perpendicular to the axis 162. The lines 45 and 60 carrying the driver currents I 1 and I 2 are shown schematically by their common axis 160. The driving field H 8 is perpendicular to the axis 160. The easy direction of the magnetic layer element 52 is indicated by // _, the hard direction by H ^ . As is known, the switching behavior of a magnetic layer is represented by the so-called "critical curve", the asteroids 170. The peaks of the critical curve correspond to the saturation field strength H K of the magnetic layer. The inclination of the easy direction to the axis 160 is represented by the angle e .

in dem obigen Fall 1 (d. h. »1« steht im Element 51 und »0« im Element 53) sind das vom Element 51 herrührende Steuerfeld //„,, und das vom Element 53 herrührende Steuerfeld H{r) wirksam, die sich mit dem Treibfeld HB zum Vektor 163 überlagern. Die Spitze des Vektors 163 liegt links vom Punktin the above case 1 (ie "1" is in element 51 and "0" in element 53) the control field // "" originating from element 51 and the control field H {r originating from element 53 ) are effective, which deal with superimpose the driving field H B to the vector 163. The tip of the vector 163 is to the left of the point

2. Steuerfeld H{rj in Rückwärtsrichtung, das auf die Wirkung eines rechts benachbarten steuernden Elements zurückgeht;2. Control field H {rj in reverse direction, which is based on the action of a control element adjacent to the right;

3. Konstante Steuerfeldkomponente H zufolge des Neigungswinkels f der leichten Richtung zur3. Constant control field component H due to the inclination angle f of the easy direction to

Achse der Treiberleitungen.Axis of the driver lines.

In den folgenden zwei Tabellen sind die zum Verständnis der Arbeitsweise des vorliegenden 2-Takt-Verschieberegisters alle in Frage kommenden Ausgangslagen der Magnetschichtelemente zusammengestellt. Tabelle 1 bezieht sich auf die Zeitpunkte tt, t3, rs usw.; im besonderen werden die zu diesem Zeitpunkt als steuernde Elemente wirkenden /!-Elemente 51 und 53 sowie das zu diesem Zeitpunkt als gesteuertes Element wirkende B-Element 52 betrachtet.In the following two tables, all possible starting positions of the magnetic layer elements are compiled in order to understand the mode of operation of the present 2-clock shift register. Table 1 refers to the times t t , t 3 , r s etc .; In particular, the elements 51 and 53 acting as controlling elements at this point in time and the B element 52 acting as the controlled element at this point in time are considered.

Binärinformation im /!-Element 51Binary information in the /! Element 51

Binärinformation im /!-Element 53Binary information in the /! Element 53

Größenfaktor und Wirkung von //„., auf das B-Element 52Size factor and effect of // "., On the B element 52

-H*-H*

während der Zeitspanne, in der das Treibfeld von seinem Maximalwert auf einen Wert kleiner als
abklingt. Damit ist während der für die Umschaltung entscheidenden Zeitspanne eine in die linke leichte Richtung wirkende resultierende Steuerfeldkomponente vorhanden, unter deren Einfluß der Magnetisierungsvektor des Elements 52 in die »0«-Lage zurückschaltet.
during the period in which the driving field from its maximum value to a value less than
subsides. Thus, during the period of time that is decisive for the switchover, there is a resulting control field component acting in the slight left direction, under the influence of which the magnetization vector of the element 52 switches back to the "0" position.

In dem obigen Fall 2 (d. h. »0« steht im Element 51 und »1« im Element 53) sind //„., und //(r) vernachlässigbar klein, und die resultierende Steuerfeldkomponente ist praktisch allein durch die Komponente in der leichten Richtung des Treibfeldes HB bestimmt. Diese wirkt wegen des Winkels f immer in die rechte leichte Richtung, so daß der Magnetisierungsvektor des Elements 52 in die »1«-Lage zurückschaltet.In case 2 above (ie "0" is in element 51 and "1" in element 53) // "., And // (r) are negligibly small, and the resulting control field component is practically solely due to the component in the light Direction of the driving field H B determined. Because of the angle f, this always acts in the slight right direction, so that the magnetization vector of the element 52 switches back to the "1" position.

Im Fall 3 (d. h. »1« steht in beiden Elementen 51 und 53) ist H(r) vernachlässigbar, und es überlagert sich //·„., und HB zum Vektor 164. Wie im Fall 1 liegt die Spitze des Vektors 164 links vom Punkt — HK, und der Magnetisierungsvektor des Elements 52 schaltet in die »0«-Lage zurück.In case 3 (ie "1" is in both elements 51 and 53), H (r) is negligible, and // · "., And H B are superimposed to form vector 164. As in case 1, the tip of vector 164 lies to the left of the point - H K , and the magnetization vector of the element 52 switches back to the "0" position.

Im Fall 4 (d. h. »0« steht in beiden Elementen 51 und 53) ist //„., vernachlässigbar, und es überlagern sich Hlr) und HB zum Vektor 165. Die Spitze dieses Vektors liegt rechts vom Punkt — ΗΛ, und der Magnetisierungsvektor des Elements 52 schaltet in die »1«-Lage zurück.In case 4 (ie "0" is in both elements 51 and 53) // "., Negligible, and H lr) and H B overlap to form vector 165. The tip of this vector lies to the right of point - Η Λ , and the magnetization vector of element 52 switches back to the "1" position.

Wie aus F i g. 20 hervorgeht, setzt sich die resultierende Steuerwirkung auf ein gesteuertes Magnetschichtelement aus folgenden drei Anteilen zusammen:As shown in FIG. 20 , the resulting control effect on a controlled magnetic layer element is composed of the following three components:

1. Steuerfeld H{v) in Vorwärtsrichtung, das auf die Wirkung eines links benachbarten steuernden Elements zurückgeht;1. Control field H {v) in the forward direction, which goes back to the action of a control element adjacent to the left;

Größenfaktor und Wirkung HK\ 35 von //,,,auf das B-EIement 52 Size factor and effect H K \ 35 of // ,,, on the B element 52

Größenfaktor und Wirkung von Ηε auf das B-Element 52Size factor and effect of Η ε on the B element 52

Größenfaktor der Steuerwirkung und Endlage des B-ElementsSize factor of the control effect and end position of the B element

Binärinformation im B-EIement 52 Binary information in the B element 52

Binärinformation im B-Element 54 Binary information in the B element 54

Größenfaktor und Wirkung von //(,.) auf das /4-Element 53 Size factor and effect of // (,.) on the / 4 element 53

Größenfaktor und Wirkung von //(P) auf das /!-Element 53 Size factor and effect of // (P) on the /! Element 53

TabelleTabel

»0«"0" »0«"0" »1«"1" »0«"0" »1«"1" »0«"0" - - drei
—♦ »0«
three
- ♦ »0«
eins
—► »1«
one
—► »1«
- eins
—»»1«
one
-""1"
eins
—> »1«
one
-> »1«
eins
—» »1«
one
-""1"
eins
—>»1«
one
-> »1«
zwei
»1«
two
"1"
eins
»1«
one
"1"
eins
»0«
one
"0"

»1«"1"

»1«"1"

dreithree

—> »0«-> »0«

einsone

—> »1«-> »1«

zwei »0«two "0"

TabelleTabel

»0«"0" »0«"0" »1«"1" »0«"0" »1«"1" »0«"0" drei
—>»1«
three
-> »1«
drei
—> »1«
three
-> »1«
-
- eins
—»»0«
one
- »» 0 «
-

»1«"1"

eins -»»0«one - »» 0 «

Größenfaktor
und Wirkung
von Ηε auf das
^-Element 53
Size factor
and effect
from Η ε to that
^ Element 53

Größenfaktor
der Steuerwirkung und Endlage des /4-Elements 53
Size factor
the control effect and end position of the / 4 element 53

einsone einsone einsone —>· »0«-> · »0« -> »0«-> »0« -> »0«-> »0« zweitwo einsone einsone »1«"1" »1«"1" »0«"0"

einsone

zwei »0«two "0"

IOIO

Tabelle 2 bezieht sich auf die Zeitpunkte t2, i4, tb usw.; es werden dort die zu diesem Zeitpunkt als steuernde Elemente wirkenden S-Elemente 52 und 54 sowie das zu diesem Zeitpunkt als gesteuertes Element wirkende B-Element 53 betrachtet. Die Tabellen gelten für die übrigen Elemente in entsprechender Weise.Table 2 refers to times t 2 , i 4 , t b etc .; the S elements 52 and 54 acting as controlling elements at this point in time and the B element 53 acting as a controlled element at this point in time are considered there. The tables apply to the other elements in the same way.

Die Analyse der in den beiden Tabellen dargestellten Möglichkeiten zeigt — wie bereits erwähnt —, daß ein eindeutiger Informationsfluß von links nach rechts vorliegt und daß die Binärinformation von einem Element jeweils auf das rechts benachbarte Element in invertierter Form übergeht. Diese regelmäßige Invertierung stellt jedoch keinen Nachteil für die praktische Brauchbarkeit des Verschieberegisters dar.The analysis of the possibilities presented in the two tables shows - as already mentioned - that there is a clear flow of information from left to right and that the binary information from one element merges with the neighboring element on the right in inverted form. This regular However, inversion does not pose any disadvantage to the practical usefulness of the shift register represent.

Claims (20)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Signalübertragungsanordnung, welche eine Kopplungsbandleitung mit über ihre Längsausdehnung sich verändernder Breite, eine steuernde und eine gesteuerte Magnetschichtanordnung, die durch die Kopplungsbandleitung miteinander verbunden sind, sowie Ablenkmittel zur temporären Auslenkung der Magnetisierungen der Magnet-Schichtanordnungen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Verbesserung der Ubertragungseigenschaften die Gesamtausdehnung der Magnetschichtanordnung quer zur Richtung der Kopplungsbandleitung ebenso wie die Breite dieser Leitung im Bereich der Magnetschichtanordnungen für die steuernde und die gesteuerte Magnetschichtanordnung ungleich sind, daß wenigstens eine der beiden Magnet-1. Signal transmission arrangement, which has a coupling ribbon line with over its longitudinal extent varying width, a controlling and a controlled magnetic layer arrangement, the are interconnected by the coupling ribbon line, as well as deflection means for temporary Includes deflection of the magnetizations of the magnet layer arrangements, characterized in that that for the purpose of improving the transmission properties, the overall extent of the magnetic layer arrangement transversely to the direction of the coupling tape line as well as the width of this line in the area of the magnetic layer arrangements for the controlling and the controlled magnetic layer arrangements are unequal are that at least one of the two magnetic Schichtanordnungen eine unterschiedliche Gesamtausdehnung parallel und orthogonal zur Kopplungsbandleitung aufweist und daß bei beiden Magnetschichtanordnungen die Produkte von Magnetschichtdicke und Gesamtausdehnung parallel zur Kopplungsbandleitung verschieden groß sind. Layer arrangements have a different overall extent parallel and orthogonal to the coupling ribbon line and that in both magnetic layer arrangements the products of magnetic layer thickness and the total extent parallel to the coupling ribbon line are of different sizes. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuernden und gesteuerten Magnetschichtanordnungen geometrische Abmessungen haben gemäß der Beziehung (46)2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the controlling and controlled magnetic layer arrangements have geometrical dimensions have according to the relationship (46) Mi
M-
Wed
M-
'2IHlIH'2IHlIH '2 »2'2 »2 / Ί worin bedeuten: at = lineare Gesamtausdehnung der steuernden Magnetschichtanordnung parallel zur Längsachse der Kopplungsbandleitung; b2 = lineare Gesamtausdehnung der gesteuerten Magnetschichtanordnung parallel zur Längsachse der Kopplungsbandleitung; A1 = Magnetschichtdicke der steuernden Magnetschichtanordnung; d2 = Magnetschichtdicke der gesteuerten Magnetschichtanordnung;//! = Permeabilität der steuernden Magnetschichtanordnung;//2 = Permeabilität der gesteuerten Magnetschichtanordnung; | H2 Ln = Mindestwert der Steuerfeldstärke in bezug auf die gesteuerte Magnetschichtanordnung; HK = Sättigungsfeldstärke der Magnetschichten.where: a t = total linear extension of the controlling magnetic layer arrangement parallel to the longitudinal axis of the coupling ribbon line; b 2 = linear overall extent of the controlled magnetic layer arrangement parallel to the longitudinal axis of the coupling ribbon line; A 1 = magnetic layer thickness of the controlling magnetic layer arrangement; d 2 = magnetic layer thickness of the controlled magnetic layer arrangement; //! = Permeability of the controlling magnetic layer arrangement; // 2 = permeability of the controlled magnetic layer arrangement; | H 2 L n = minimum value of the control field strength in relation to the controlled magnetic layer arrangement; H K = saturation field strength of the magnetic layers.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Ausdehnungen der steuernden und gesteuerten Magnetschichtanordnungen in der zur Längsachse der Kopplungsbandleitung orthogonalen Richtung und die respektiven Breitenabmessungen der Kopplungsbandleitungen von praktisch der gleichen Größe sind.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the linear dimensions of the controlling and controlled magnetic layer arrangements in the to the longitudinal axis of the Coupling ribbon line orthogonal direction and the respective width dimensions of the Coupling ribbon lines are practically the same size. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstiegszeit τ und die nach dieser Zeit erreichte Amplitude H0 des von einem ersten Ablenkmittel erzeugten und auf die steuernde Magnetschichtanordnung wirkenden Treibfeldes nach folgenden Beziehungen festgelegt sind:4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the rise time τ and the amplitude H 0 reached after this time of the driving field generated by a first deflection means and acting on the controlling magnetic layer arrangement are determined according to the following relationships: _L = 3 ^ Γ ιΛ7_L = 3 ^ Γ ιΛ7 7i O1 L V 7i O 1 L V b2 db 2 d 2 d2 2 d 2 3 a2 \ IH2 1 Ci1 (I1 3 a 2 \ I H 2 1 Ci 1 (I 1 £1£ 1 HK H K worin zusätzlich zu den bereits gegebenen Definitionen noch folgende hinzukommen: Jj1 = lineare Gesamtausdehnung der steuernden Magnetschichtanordnung orthogonal zur Längsachse der Kopplungsbandleitung; a2lineare Gesamtausdehnung der gesteuerten Magnetschichtanordnung orthogonal zur Längsachse der Kopplungsbandleitung; Tx = /I1 ■-£■, wobei R der Widerstandin which, in addition to the definitions already given, the following are added: Jj 1 = total linear extension of the controlling magnetic layer arrangement orthogonal to the longitudinal axis of the coupling ribbon line; a 2 - total linear extension of the controlled magnetic layer arrangement orthogonal to the longitudinal axis of the coupling ribbon line; T x = / I 1 ■ - £ ■, where R is the resistance 6060 der Kopplungsbandleitung ist.the coupling ribbon line is. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwisehen Hin- und Rückleitung der Kopplungsbandleitung zu den Breiten der Kopplungsbandleitung zumindest am Ort der Magnetschichtanordnungen in wenigstens ungefähr demselben Verhältnis stehen.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the distances zwisehen Coupling ribbon line out and back to the widths of the coupling ribbon line are in at least approximately the same ratio at least at the location of the magnetic layer arrangements. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei Beginn der Signalübertragung die Permeabilität u2 der gesteuerten Magnetschichtanordnung um mehr als das 3fache größer ist als die Permeabilität //, der steuernden Magnetschichtanordnung.6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least at the beginning of the signal transmission, the permeability u 2 of the controlled magnetic layer arrangement is more than 3 times greater than the permeability //, the controlling magnetic layer arrangement. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die steuernde und/ oder die gesteuerte Magnetschichtanordnung jeweils mehrere dünne, magnetische Schichten umfassen, die untereinander die gleichen geometrischen Abmessungen haben.7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the controlling and / or the controlled magnetic layer arrangement each comprise a plurality of thin magnetic layers, which have the same geometric dimensions as one another. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch ge-8. Arrangement according to claim 7, characterized in that kennzeichnet, daß die steuernde Magnetschichtanordnung mindestens zwei dünne, magnetische Schichten umfaßt, welche in bezug auf den in der Kopplungsbandleitung fließenden Strom in Serienschaltung angeordnet sind (F i g. 4).indicates that the controlling magnetic layer arrangement has at least two thin, magnetic Comprises layers which with respect to the current flowing in the coupling ribbon line in Series connection are arranged (F i g. 4). 9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die steuernde Magnetschichtanordnung mindestens zwei dünne, magnetische Schichten umfaßt, welche in bezug auf den in der Kopplungsbandleitung fließenden Strom in Parallelschaltung angeordnet sind.9. Arrangement according to claim 7, characterized in that the controlling magnetic layer arrangement comprises at least two thin, magnetic layers which with respect to the current flowing in the coupling ribbon line in Are arranged in parallel. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Magnetschichtanordnung mindestens zwei dünne, magnetische Schichten umfaßt, welche in bezug auf den in der Kopplungsbandleitung fließenden Strom in Serienschaltung angeordnet sind.10. Arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the controlled Magnetic layer arrangement comprises at least two thin, magnetic layers, which with respect to the current flowing in the coupling ribbon line are arranged in series. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Magnetschichtanordnung mindestens zwei dünne, magnetische Schichten umfaßt, welche in bezug auf den in der Kopplungsbandleitung fließenden Strom in Parallelschaltung angeordnet sind (F i g. 5).11. Arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the controlled magnetic layer arrangement has at least two thin, includes magnetic layers which with respect to those flowing in the coupling ribbon line Current are arranged in parallel (Fig. 5). 12. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Gesamtausdehnung α der steuernden Magnetschichtanordnung parallel zur Längsachse der Kopplungsbandleitung wenigstens ungefähr gleich ist der linearen Gesamtausdehnung der gesteuerten Magnetschichtanordnung orthogonal zur Längsachse der Kopp-Iungsbandleitung, daß die lineare Gesamtausdehnung b der steuernden Magnetschichtanordnung orthogonal zur Längsachse der Kopplungsbandleitung wenigstens ungefähr gleich ist der linearen Gesamtausdehnung der gesteuerten Magnetschichtanordnung parallel zur Längsachse der Kopplungsbandleitung, daß die steuernden und gesteuerten Magnetschichten wenigstens ungefähr gleiche Dicke aufweisen (F i g. 1) und daß die steuernden und gesteuerten Magnetschichtanordnungen wenigstens ungefähre geometrische Abmessungen haben gemäß der Beziehung12. Arrangement according to claim 7, characterized in that the total linear extent α of the controlling magnetic layer arrangement parallel to the longitudinal axis of the coupling tape line is at least approximately equal to the total linear extent of the controlled magnetic layer arrangement orthogonal to the longitudinal axis of the coupling tape line, that the total linear extent b of the controlling magnetic layer arrangement is orthogonal to the longitudinal axis of the coupling tape line is at least approximately equal to the total linear extent of the controlled magnetic layer arrangement parallel to the longitudinal axis of the coupling tape line, that the controlling and controlled magnetic layers have at least approximately the same thickness (Fig. 1) and that the controlling and controlled magnetic layer arrangements have at least approximate geometric dimensions according to the relationship aa
TT
4545 wobei /^1 die Permeabilität der steuernden und μ2 die Permeabilität der gesteuerten Magnetschichten etwa bei Beginn der Signalübertragung bedeutet.where / ^ 1 is the permeability of the controlling and μ 2 is the permeability of the controlled magnetic layers approximately at the beginning of the signal transmission.
13. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß bereits ein Teil der zur steuernden Magnetschichtanordnung gehörenden Anzahl dünner, magnetischer Schichten eine für eine Signalübertragung ausreichend große Steuerwirkiing in bezug auf die gesteuerte Magnetsehichtanordnung zu erzeugen in der Lage ist.13. The arrangement according to claim 8 or 9, characterized in that part of the a number of thin magnetic layers belonging to the controlling magnetic layer arrangement A sufficiently large control effect with respect to the controlled magnetic layer arrangement for signal transmission is able to generate. 14. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, daaurch gekennzeichnet, daß bei der Aussteuerung alle zur steuernden Magnetschichtanordnung gehörenden dünnen, magnetischen Schichten eine gleichsinnige Flußänderung in bezug auf die Kopplungsbandleitung erzeugen.14. Arrangement according to claim 8 or 9, daaurch characterized in that at the control all belonging to the controlling magnetic layer arrangement thin, magnetic layers a flux change in the same direction with respect to the Generate coupling ribbon line. 15. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aussteuerung eine bestimmte Anzahl von der Gesamtzahl der zur steuernden Magnetschichtanordnung gehörenden dünnen, magnetischen Schichten eine im Vergieich zu den übrigen steuernden Schichten gegensinnige Flußänderung in bezug auf die Kopplungsbandleiturig erzeugen.15. The arrangement according to claim 8 or 9, characterized in that the modulation a certain number from the total number of those belonging to the controlling magnetic layer arrangement thin, magnetic layers one in comparison to the other controlling layers generate opposing flux change with respect to the coupling tape conductors. 16. Anordnung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Magnetschichtanordnung mindestens zwei dünne, magnetische Schichten umfaßt, welche in bezug auf den in der Kopplungsbandleitung fließenden Strom in Serienschaltung zugeordnet sind, und mindestens zwei dünne, magnetische Schichten umfaßt, welche in Parallelschaltung angeordnet sind.16. Arrangement according to claim 10 and 11, characterized in that the controlled magnetic layer arrangement has at least two thin, includes magnetic layers which with respect to those flowing in the coupling ribbon line Electricity connected in series, and at least two thin, magnetic layers includes, which are arranged in parallel. !7. Anordnung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die steuernde Magnetschichtanordnung die gleiche Anzahl von dünnen, magnetischen Schichten umfaßt wie die gesteuerte Magnetschichtanordnung und daß die Magnetschichten der steuernden und der gesteuerten Magnetschichtanordnungen gleiches Volumen haben (F i g. 6).! 7. Arrangement according to Claims 10 and 11, characterized in that the controlling magnetic layer arrangement comprises the same number of thin magnetic layers as the controlled magnetic layer arrangement and that the Magnetic layers of the controlling and the controlled magnetic layer arrangements of the same volume have (Fig. 6). 18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ubertragungsstufen vorhanden sind (F i g. 9), wobei in einer ersten Ubertragungsstufe eine erste Magnetschichtanordnung (81) mit den linearen Gesamtausdehnungen ax (parallel zur Längsachse der ersten Kopplungsbandleitung), bt (orthogonal zur Längsachse der ersten Kopplungsbandleitung) und der Magnetschichtdicke άχ eine zweite Magnetschichtanordnung (85) mit den linearen Gesamtausdehnungen a2 (orthogonal zur Längsachse der ersten Kopplungsbandleitung und parallel zur Längsachse der zweiten Kopplungsbandleitung), b2 (parallel zur Längsachse der ersten Kopplungsbandleitung und orthogonal zur Längsachse der zweiten Kopplungsbandleitung) und der Magnetschichtdicke d2 zu steuern vermag, daß in einer zweiten Ubertragungsstufe diese zweite Magnetschichtanordnung eine dritte, aus mehreren Magnetschichten bestehende Magnetschichtanordnung (82-84) mit den linearen Gesamtausdehnungen H-O1 · (orthogonal zur Längsachse der zweiten Kopplungsbandleitung), ^1 (parallel zur Längsachse der zweiten Kopplungsbandleitung) und den Magnetschichtdicken dt zu steuern vermag und daß die Magnetschichtanordnungen geometrische Abmessungen haben gemäß den Beziehungen18. Arrangement according to one of claims 1 to 17, characterized in that at least two transmission stages are present (F i g. 9), wherein in a first transmission stage a first magnetic layer arrangement (81) with the linear overall dimensions a x (parallel to the longitudinal axis of the first coupling ribbon line), b t (orthogonal to the longitudinal axis of the first coupling ribbon line) and the magnetic layer thickness ά χ a second magnetic layer arrangement (85) with the linear overall dimensions a 2 (orthogonal to the longitudinal axis of the first coupling ribbon line and parallel to the longitudinal axis of the second coupling ribbon line), b 2 ( parallel to the longitudinal axis of the first coupling ribbon line and orthogonal to the longitudinal axis of the second coupling ribbon line) and the magnetic layer thickness d 2 is able to control that in a second transmission stage this second magnetic layer arrangement is a third magnetic layer arrangement (82-84) consisting of several magnetic layers with the total linear dimensions HO 1 (Orthogon al to the longitudinal axis of the second coupling ribbon line), ^ 1 (parallel to the longitudinal axis of the second coupling ribbon line) and the magnetic layer thicknesses d t and that the magnetic layer arrangements have geometric dimensions according to the relationships a2 ■ b2 -a 2 ■ b 2 - a2 a 2 U1 U 1 Jt b2 Jt b 2 n 'ET n 'ET = η = η 19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschichten der Magnetschichtanordnungen eine uniaxiale Anisotropie ihrer Magnetisierung aufweisen, daß erste Ablenkmittel von solcher Beschaffenheit vorhanden sind, daß sie zum Zeitpunkt der Informationsübertragung ein auf die steuernde Magnetschichtanordnung einwirkendes erstes Treibfeld wirksam werden lassen, daß zweite Ablenkmittel von solcher Beschaffenheit vorhanden sind, daß sie etwa zum gleichen Zeitpunkt ein auf die gesteuerte Magnetschicht-anordnung einwirkendes zweites Treibfeld wenig-19. Arrangement according to one of claims 1 to 18, characterized in that the magnetic layers the magnetic layer arrangements have a uniaxial anisotropy of their magnetization, that first deflecting means are present of such a nature that at the time the transmission of information has an effect on the controlling magnetic layer arrangement first driving field to operate that second deflecting means of such a nature are present that they are at about the same point in time on the controlled magnetic layer arrangement acting second driving field little 809 540/300809 540/300 stens annähernd zum Verschwinden bringen, und daß die Anordnung der Ablenkmittel so getroffen ist, daß die Treibfelder wenigstens annähernd in der harten Richtung der Magnetschichten liegen.at least approximately make it disappear, and that the arrangement of the deflection means made so is that the driving fields are at least approximately in the hard direction of the magnetic layers. 20. Anordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines 2-Takt-Verschieberegisters die der ersten (steuernden) Magnetschichtanordnung (51) über eine erste Kopplungsbandleitung (61) nachgeschaltete zweite (gesteuerte) Magnetschichtanordnung (52) über eine zweite (62) Kopplungsbandleitung mit einer nachgeschalteten dritten Magnetschichtanordnung (53) gekoppelt ist, die denselben Betriebsbedingungen unterworfen ist wie die erste Magnetschichtanordnung, daß die erste Kopplungsbandleitung die Ausgangskopplungsbandleitung der ersten und die Eingangskopplungsbandleitung der zweiten und daß die zweite Kopplungsbandleitung die Ausgangskopplungsbandleitung der zweiten und die Eingangskopplungsbandleitung der dritten Magnetschichtanordnung darstellen, daß ferner20. Arrangement according to claim 18 or 19, characterized characterized in that for the formation of a 2-clock shift register the first (controlling) Second magnetic layer arrangement (51) connected downstream via a first coupling ribbon line (61) (controlled) magnetic layer arrangement (52) via a second (62) coupling ribbon line with a downstream third magnetic layer arrangement (53) is coupled, the same operating conditions is subject, like the first magnetic layer arrangement, that the first coupling ribbon line the output coupling ribbonline of the first and the input coupling ribbonline of the second and that the second coupling ribbonline is the output coupling ribbonline of the second and the input coupling ribbon line of the third magnetic layer assembly represent that further die Achsen der zur gleichen Magnetschichtanordnung gehörenden Eingangs- und Ausgangskopplungsbandleitung miteinander einen rechten Winkel bilden und die Breite der Eingangskopplungsbandleitung mindestens das ^fache der Breite der Ausgangskopplungsbandleitung ausmacht und daß die Ablenkmittel zumindest eine in bezug auf alle drei Magnetschichtanordnungen wirkende bandleiterförmige Treiberleitung (45,45') umfassen, deren Achse in für sich bekannter Weise mit den Achsen der Kopplungsbandleitungen jeweils einen Winkel von wenigstens angenähert 45° und mit der leichten Richtung der Magnetschichten einen Winkel zwischen 2 und 15° bildet.the axes of the input and output coupling ribbon lines belonging to the same magnetic layer assembly form a right angle with each other and the width of the input coupling ribbon line at least ^ times the width of the output coupling ribbon line and that the deflecting means relate to at least one all three magnetic layer arrangements comprise strip conductor-shaped driver lines (45, 45 ') that act, their axis in a manner known per se with the axes of the coupling ribbon lines each one Angle of at least approximately 45 ° and one with the easy direction of the magnetic layers Forms an angle between 2 and 15 °. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Britische Patentschrift Nr. 867 723;British Patent No. 867,723; Bull. SEV, Bd. 51, vom 8. Oktober 1960, S. 1004 bis 1010;Bull. SEV, Vol. 51, October 8, 1960, pp. 1004-1010; Solid-State Circuit Conference, Februar 1961, S. 64 und 65.Solid-State Circuit Conference, February 1961, pp. 64 and 65. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings M9 540/300 4.61 β Bundesdruckerei BerlinM9 540/300 4.61 β Bundesdruckerei Berlin
DE1962J0022545 1961-10-27 1962-10-24 Signal transmission arrangement Pending DE1266811B (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB867723A (en) * 1957-11-18 1961-05-10 Int Computers & Tabulators Ltd Improvements in or relating to magnetic data storage devices

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GB867723A (en) * 1957-11-18 1961-05-10 Int Computers & Tabulators Ltd Improvements in or relating to magnetic data storage devices

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