DE1464326C2 - Verfahren zur Herstellung einer ferromagnetischen Dünnschichtspeicher-Vorrichtung - Google Patents

Description

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das parallel verlaufende Magnetfeld, an den dünnen Das ältere deutsche Patent 1263446 hat ein Ver-FiIm angelegt werden, schalten annähernd alle Mo- fahren zum galvanischen Abscheiden, einer magnetimente durch Drehung in eine bestimmte Richtung sierbaren Schicht zum Gegenstand, bei dem auf einen um, und zwar entweder im Uhrzeigersinn oder im katalytisch aktiven Träger nichtgalvanisch aus einer Gegecuhrzeigersinn. Demzufolge erfolgt die Um- S Lösung eine nichtmagnetische Nickel-Phospiiorschaltung durch einen kohärenten Drehprozeß. Hier- Schicht abgelagert wird. Die notwendige Qualität der bei wird angenommen, daß da» parallel verlaufende nach diesem Verfahren hergestellten Speicherschicht Magnetfeld allein eine für eine Umschaltung unge- wird jedoch nur dann erreicht, wenn, wie bei anderen nagende Größe aufweist Erst in Verbindung mit dem bereits bekannten Verfahren, zusätzlich eine Goldquer verlaufenden Magnetfeld wird die Umkehr er- io schicht abgelagert wird,
möglicht. Es ist selbstverständlich, daß jedes Verfahren, das

Würde jedoch ein parallel verlaufendes Magnet- die Verwendung eines so teuren Materials, wie beifeld, dessen Größe ausreichend wäre, um das Um- spielsweise Gold, erfordert, für die industrielle Herschalten der Magnetisierungsrichtung zu bewirken, stellung dieser Vorrichtungen als Massenerzeugnisse allein an den dünnen Film angelegt, denn dreht sich, 15 denkbar ungeeignet ist Selbst die Kosten für Labowie bereits beschrieben, ein Teil der Momente im raioriumszwecke sind zu hoch.
Uhrzeigersinn und der Rest im Gegenuhrzeigersinn, Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfinda die einzelnen Momente sich nicht in genauer Aus- dung, ein verbessertes Verfahren zur einfachen und richtung mit der Resultierenden bzw. der bevorzug- wirtschaftlichen Herstellung von aus dünnen Filmen ten Magnetisierungsrichtung befinden. Somit erfolgt *o bestehenden magnetischen Schaltvorrichtungen mit bei Anlegen eines parallel zur bevorzugten Magneti- wesentlich verbesserten magnetischen Eigenschaften, sierungsrichtung des dünnen Filmes verlaufenden wie beispielsweise einer annähernd rechteckigen Magnetfeldes, dessen Größe ausreicht, um die Um- Hysteresisschleife und einem sehr kleinen Streuschaltung der Momente zu bewirken, der Umschalt- winkel, zu schaffen.

Vorgang auf Grund eines inkohärenten Drehpro- »5 Demzufolge befaßt sich die Erfindung mit einem

zesses. Verfahren zur Herstellung einer ferromagnetischen

Es ist bekannt, daß die Oberflächenbeschaffenheit Dünnschichtspeichervorrichtung, bei dem auf einem

und der Aufbau des Trägers, auf dem der dünne katalytisch aktiven Träger nichtgalvanisch aus einer

magnetische Film abgelagert werden soll, von ent- Lösung eine nichtmagnetische Nickel-Phosphor-

scheidender Bedeutung für das Anwachsen der Kri- 30 Schicht abgelagert wird, auf die in Gegenwart eines

stalle, die Einheitlichkeit der Legierungszusammen- Magnetfeldes eine ferromagnetische Dünnschicht mit

setzung, die magnetische Ausrichtung und die inneren uniaxialer Anisotropie abgelagert wird. Das kenn-

Spannungseigenschaften galvanisch abgelagerter zeichnende Merkmal des erfindungsgemäßen Ver-

Filme ist. Es ist beispielsweise bekannt, daß die Zu- fahrens besteht darin, daß die nichtmagnetische Nik-

sammensetzung einer galvanisch abgelagerten Legie- 35 kel-Phosphor-Schicht aus einer Lösung mit einem

rung von der Kathodenspannung während der Ab- pH-Wert von etwa 8,6 abgelagert wird, wobei die

lagerung abhängig ist, und zwar so weit, daß es genannte Lösung als wesentliche Bestandteile etwa

unbedingt erforderlich ist, die Kathodenspannung auf 30 g/l Nickelchlorid, 2,5 g/l Natriumhypophosphit,

der ganzen Oberfläche des Trägers gleichmäßig ver- 50 g/I Ammoniumchlorid und 100 g/l Natriumzitrat

teilt und absolut konstant zu halten. Bei einer rauhen 40 enthält, die Ablagerung der Nickel-Phosphor-Schicht

Trägeroberfläche ergeben sich jedoch beträchtliche bei einer Temperatur von etwa 71° C und einer Ein-

Abweichimgeiti der örtlichen Kathodenspannungen, tauchzeit von etwa 130 Sekunden erfolgt und die

und zwar treten an den Spitzen des Trägermaterials Nickel-Phosphor-Schicht eine willkürlich orientierte

völlig andere elektrische Felder auf als in den Ver- Kornstruktur und eine Durchschnittskorngröße von

tiefungen, so daß auf der Trägeroberfläche eine Ab- 45 weniger als 0,1 μΐη aufweist.

lagerung gebildet wird, die örtlich beträchtliche Ab- Dem Fachmann auf dem Gebiet der chemischen weichungen von der Gesamtzusammensetzung des Ablagerung ist es bekannt, daß die Reduktion von abgelagerten Materials aufweisen kann. Es wird all- Metallionen im wesentlichen ein gesteuerter autogemein angenommen, daß diese Inhomogenität der katalytischer Reduktionsprozeß zur Ablagerung eines abgelagerten Schicht zusammen mit den inneren 5» Metalls auf einem katalytisch aktiven Metall, wie beimechanischen Spannungen, die infolge der inhomo- spielsweise Aluminium, Eisen, Nickel, Kobalt, Pallagenen Schichtzusammensetzung durch die variable dium und ähnlichen Metallen, in Gegenwart von Magnetostriktion zustande kommen, der Hauptgrund Hypophosphitionen ist. Nichtaktive Metalle, wie für die sich ergebende schlechte uniaxiale Anisotropie Gold, Silber, Kupfer und deren Legierungen, werden und andere wesentliche magnetische Eigenschaften 55 normalerweise durch Tauchablagerungen von Pallader Vorrichtung ist. dium auf ihrer Oberfläche katalytisch aktiviert. Bei

Um diese Nachteile weitgehend zu vermindern, ist nichtleitenden Stoffen, wie beispielsweise Glas, Keraes sehr wesentlich, daß die Oberfläche des Trägers mik, Kunstharzen und ähnlichen Stoffen, erfolgt die außerordentlich glatt und amorph sein muß, d. h., sie Aktivierung normalerweise durch Eintauchen des darf keine Körnchenbildung aufweisen. Um dies zu 60 Gegenstandes in eine Lösung aus Zinnionen, worauf erreichen, ist es allgemein üblich, als Träger für im ein Eintauchen in eine Palladiumchloridlösung folgt. Vakuum abgelagerte Filme glatte Glasplatten zu ver- Dabei werden die gelösten Palladiumionen von den wenden. Bei galvanischer Ablagerung dünner magne- adsorbierten Zinnionen spontan reduziert und datischer Filme wird ein leitender Träger verwendet, durch die Oberfläche katalytisch aktiviert,
der im allgemeinen entweder aus Glas mit einem auf- 65 Die genannten nichtleitenden Stoffe können auch gesprühten Goldüberzug oder aus Glas mit im dadurch katalytisch aktiviert werden, daß eine che-Vakuum aufgedampftem Chrom und einem darauf mische Ablagerung eines Kupfer-, Gold- oder Silberaufgesprühten Goldüberzug besteht. films im Vakuum mit nachfolgender Tauchablage-

rung von Palladium auf der Oberfläche des Filmes durchgeführt wird.

Der besondere Träger, auf dem die Nickelbeschichtung auf chemischem Wege abgelagert werden soll, kann aus einem beliebigen metallischen oder nichtmetallischen Stoff bestehen, der entweder von Natur aus katalytisch aktiv ist oder auf bekannte Art und Weise katalytisch aktiviert wurde. Da die Oberflächenveredelungseigenschaften der ungalvanischen Nickellösungen einheitlich sind, d. h., da eine Ab- « lagerung konstanter Dicke auf allen Vorsprüngen, Kanten und in allen Löchern u. dgl. gebildet wird, soll die gewählte Trägeroberfläche so glatt wie möglich sein, um den erforderlichen Glattheitsgrad der Nickelablagerung zu gewährleisten. *5

Als typisches Beispiel sei erwähnt, daß sich ein verhältnismäßig dünnes Blatt oder Band (mit 0,08 mm Dicke) aus Polyäthylenterephthalat zur Verwendung als Trägermaterial in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ausgezeichnet eignet. »°

Um eine einheitliche chemische Reduktion auf der ganzen Trägeroberfläche sicherzustellen, ist es üblich, den Träger durch Eintauchen in eine Natriumhydroxydlösung mit einer !molaren Konzentration gründlich zu reinigen. Daraufhin wird der Träger in »5 destilliertem Wasser gründlich gespült, erneut in eine 1 :1 verdünnte Salzsäurelösung getaucht, nochmals in destilliertem Wasser und danach in Aceton gründlich gespült. Obwohl hier ein besonderes Reinigungsverfahren beschrieben ist, kann selbstverständlich 3<> auch eines der bekannten Alkali-Säure-Wasser-Reinigungsverfahren mit gleichem Erfolg angewandt werden.

Um die Haftfähigkeit der Nickelbeschichtung auf dem Träger aus Polyäthylenterephthalat zu verbessern, wird die Trägeroberfläche vorzugsweise als nächstes, d. h. noch vor der Ablagerung des metallischen Nickels auf dem Träger mit einem geeigneten, im Handel erhältlichen Klebstoff beschichtet. Obwohl fast alle im Handel befindlichen Klebstoffe mit gleichem Erfolg angewandt werden können, wird vorzugsweise ein aus einem linearen Polyesterharz bestehender Klebstoff verwendet.

Dieser Klebstoff wird vorzugswei·." durch Lösen von ungefähr 648 g eines linearen Polyesterharzes in +5 ungefähr 6500 g eines Dioxanlösungsmittels bei Zimmertemperatur zubereitet. Der aus Polyäthylenterephthalat bestehende Träger wird dann in die Klebstofflösung getaucht und langsam, mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 25 cm/Min., wieder herausgezogen. Daraufhin wird er ungefähr 5 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 150° C getrocknet. Zum Aufbringen der Klebstoffschicht auf den Träger kann ein beliebiges Verfahren angewandt werden. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Klebstoffschicht möglichst gleichmäßig über die ganze Oberfläche des Trägers verteilt wird. Wird an die Haftfähigkeit der Nickelbeschichtung an der Trägeroberfläche keine so große Anforderung gestellt, dann ist die Klebstoffschicht nicht erforderlich. Die jeweils erforderliche Haftfähigkeit der Nickelbeschichtüng an der Trägeroberflächo wird durch den Verwendungszweck der jeweiligen magnetischen Vorrichtung bestimmt.

Der mit Klebstoff beschichtete Träger wird als nächstes vorzugsweise durch ein etwa 30 Sekunden langes Eintauchen in eine 20 g/l wäßrige Zinnchloridlösung aktiviert, die etwa 10 ccm/1 konzentrierte Salzsäure enthält. Dabei wird die Temperatur der Zirtnchloridlösung bei etwa 25^C C und ihr pH-Wert bei etwa 0,9 annähernd konstant gehalten.

Danach wird der Träger abgespült und ungefähr 4 Minuten lang in eine wäßrige Palladiumchloridlösung mit einer Konzentration von etwa 0,5 g/1, die ungefähr 5 ccm/1 konzentrierte Salzsäure enthält, eingetaucht, wobei die Temperatur der PaHadiumchloridlösung bei etwa 25³C annähernd konstant gehalten wird.

Nachdem der mit dem Klebstoff beschichtete Träger katalytisch aktiviert ist und nun bereit ist, durch eine nichtgalvanische Ablagerung eine metallische Beschichtung zu erhalten, wird der aktivierte Träger gespült und danach IV2 bis 2Vs Minuten, vorzugsweise 2 Minuten und 10 Sekunden lang, in eine nichtgalvanische Nickelüberzugslösung eingetaucht, die 25 bis 35 g/l, vorzugsweise 30 g/l Nickelchlorid; 1,5 bis 15 g/l, vorzugsweise 2,5 g/l Natriumhypophosphit; 40 bis 60 g/l, vorzugsweise 50 g/l Ammoniumchlorid; und 75 bis 125 g.1, vorzugsweise 100 g/l Natriumzitrat enthält. Der pH-Wert der Lösung wird zwischen 7,6 und 9,2, vorzugsweise bei 8,8, und die Temperatur zwischen 60 und 8O⁰C, vorzugsweise bei 71° C, annähernd konstant gehalten.

Die Oberfläche des nichtgalvanisch abgelagerten Nickels ist sehr glatt, ohne unerwünschte Vertiefungen, freie Stellen, Risse usw., weist eine regellos ausgerichtete feinkörnige Struktur auf und ist daher isotrop. Wie durch indirekte Berechnungsmethoden (Elektronenmikroskop) festgestellt wurde, beträgt die durchschnittliche Korngröße weniger als 0,1 μΐη. Es wurde ferner festgestellt, daß die Dicke der Nickelbeschichtung zwischen 200 und 1200 A liegt und ausreicht, um alle epitaxialen Effekte der TrägeroberflLche auszuschalten.

Die uniaxiale anisotrope dünne magnetische Schicht, die auf der Oberfläche der nichtgalvanisch abgelagerten Nickelbeschichtung aufgebracht werden soll, besteht vorzugsweise aus einer Legierung, die durchschnittlich 81 % Nickel und 19⁰Zo Eisen enthält und deren Magnetostriktion annähernd Null ist. Diese Legierung wird in Gegenwart eines Magnetfeldes in einer Dicke von 200 bis 2000 A abgelagert. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß weder die für die magnetische Schicht verwendete Legierung noch das hierfür angewandte Ablagerungsverfahren kritisch ist und ebensogut eine andere für diese Zwecke bekannte Legierung oder ein anderes bekanntes Ablagerungsverfahren angewandt werden kann. Beispiele verschiedener solcher Ablagerungsverfahren für dünne magnetische Filme sind in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben:

»Fabrication and Properties of Memory Elements Using Electrodeposited Thin Magnetic Films« von Wolf, Katz und Brains in »Proceedings of Electronic Components Conference«, 1960, S. 15 bis 21;

»Composition and Thickness Effects on Magnetic Properties of Electrodeposited Nickel-Iron Thin Films« von I. W. Wolf in »Journal of Electrochemical Society«, Oktober 1961, S. 959 bis 964; »The Preparation and Characteristics of Thin Ferromagnetic Films« in »Scientific Report«, No. I₁. US Air Force Contract AF 19(604)-4978; »Chemically Deposited Nickel-Cobalt Layers as High Speed Storage Elements« von R. J. He-

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ritage und M. J. Walker in »Journal of Electronics and Control«, Vol.7, 1959, beginnend auf S. 542, Journal of Applied Physics, Nr. 26, 1955, beginnend auf S. 975;
USA.-Patenle3 030 612und3 037 199.

Selbstverständlich umfassen die oben aufgeführten Veröffentlichungen keineswegs den gesamten Stand der Technik auf dem Gebiet der dünnen magnetischen Filme. Jo

In dem bevorzugten Verfahren wird diese nichtgalvanisch abgelagerte Nickeloberfläche als Kathode ungefähr 260 Sekunden lang einer elektrolytischen Behandlung in einem Überzugsbad, bestehend aus 218 g/l Nickelsulphat (NiSO₄ · 6H₂O), 6,74 g/1 *5 Eisen(III)-chlorid (FeCl₃-OH₂O), 40 g/I Borsäure und 1,5 g/l Saccharin (O-Benzoylsulfimid, Natriumsalz) ausgesetzt. Der pH-Wert dieses Bades wird bei 2,47 und die Temperatur zwischen 20 und 30° C annähernd konstant gehalten. Die Stromdichte wird dabei bei annähernd 5 mA/cm² konstant gehalten. Die Ablagerung erfolgt ferner vorzugsweise in Gegenwart eines gleichmäßigen Magnetfeldes von ungefähr 100 Oersted, das parallel zur Ebene der Ablagerungsfläche gerichtet ist, so daß die magnetischen Momente innerhalb des Filmes im allgemeinen in der gleichen Richtung wie das Magnetfeld ausgerichtet sind, wodurch in dem magnetischen Film die leichte Magnetisierungsachse entsteht.

F.s hat sich herausgestellt, daß die chemisch reduzierte Nickelbeschichtung eine wesentliche Verminderung der Wandkoerzitivkraft (f/r) längs der leichten Magnetisierungsrichtung und der Anisotropiefeldstärke (Hk) des aufgebrachten dünnen magnetischen Filmes bewirkt. Von noch größerer Bedeutung ist jedoch das Ansteigen des Verhältnisses des maximalen Feldes (Ur), bei dem die Drehprozeßflußumkehr erfolgt, zu der Anisotropiefeldstärke (Hk). Dieses Verhältnis kennzeichnet nämüch das Ausmaß oder den Grad der uniaxialen Anisotropie. Das Verhältnis Hr'Hk, das normalerweise in Prozent ausgedrückt wird, stellt den Prozentsatz des Treibcrfeldes (Hk) dar, oberhalb dessen die Hysteresisschleife der harten Magnetisierungsrichtung geschlossen bleibt, so daß eine vollkommene uniaxiale Anisotropie vorhanden ist, wenn das Verhältnis HrIHk gleich 100 ⁰Zo ist.

Nachfolgend sind typische magnetische Eigenschaften der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten, aus dünnen Filmen bestehenden Vorrich- 5» lungen genannt:

Hc 0,9 Oersted

Hk 2.8 Oersted

HrIHk 90bis99'/o

<W ±4°

<*max ^stellt dabei den maximalen Streuwinkel der leichten Magnetisierungsachse und α, den 5O°/o-Streuwinkel der leichten Magnetisierungsachse dar.

Im folgenden wird ein dem im vorangehenden beschriebenen Herstellungsverfahren im wesentlichen ähnliches Verfahren beschrieben. In diesem Falle wird jedoch, im Gegensatz zu dem vorangehenden Beispiel, bei dem ein nichtleitender Träger, wie beispielsweise Polyäthylcnterephthalat, verwendet wurde, ein typisches Beispiel für die Verwendung eines von sich aus katalytisch aktiven metallischen Trägers, wie z. B. Aluminium, Eisen, Nickel, Kobalt und Palladium, gegeben. Selbstverständlich kann auch jedes der weiter vorn genannten katalytisch nicht aktiven Metalle mit gleichem Erfolg verwendet werden. Wie bereits erwähnt, umfaßt die Gruppe der katalytisch nicht aktiven Stoffe die Metalle Gold, Silber, Kupfer u. dgl. sowie deren Legierungen.

Bei diesem besonderen Beispiel wird eine Silberschicht von ungefähr 500 A Dicke auf einer optisch glatten Glasplatte chemisch reduziert und danach eine Kupferbeschichtung mit einer Dicke von 0,15 mm, die als fester Träger für die Silberschicht nach deren Entfernen von der Glasplatte gedacht ist, auf der Silberschicht abgelagert. Daraufhin wird die Silber-Kupfer-Beschichtung in bekannter Weise von der Glasplatte abgezogen. Da dieses Verfahren auf dem Gebiete der Galvanoplastik bekannt ist, erübrigt sich eine nähere Beschreibung hiervon. Für eine ausführliche Beschreibung dieses Verfahrens wird auf das Buch »Principles of Electroplating and Electroforming« von Blum und Hogaboom, 3. Ausgabe, Kapitel 8 und 12, S. 220 bis 235 bzw. 288 bis 306, verwiesen. Hierin ist eine vollständige und genaue Beschreibung des eben nur kurz beschriebenen galvanoplastischen Verfahrens enthalten.

Nach ihrer Reinigung und Trocknung wird die Silberbeschichtung etwa 10 bis 20 Sekunden in die oben beschriebene Palladiumchloridlösung eingetaucht, abgespült, und dann wird, in der gleichen Reihenfolge und in der gleichen Weise wie bereits beschrieben, auf die Siiberoberfliche zuerst eine nichtgalvanische Nickelbeschichtung und dann ein dünner magnetischer Film aus Nickel-Eisen aufgebracht.

Eine Messung der magnetischen Eigenschaften der letztgenannten Vorrichtung zeigte, daß diese im Vergleich zu der gleichartigen Vorrichtung, bei der die nichtgalvanische Nickelbeschichtung weggelassen wurde, eine Verminderung der Koerzitivkraft Hc von ungefähr 7,0 Oersted auf 1,0 Oersted, eine Verminderung der Anisotropiefeldstärke Hk von ungefähr 15,0 Oersted auf 2,8 Oersted, eine Erhöhung des Verhältnisses von HrIHk von ungefähr 10"/o auf ungefähr 95 ⁰Zn, eine Verminderung von otmu von ungefähr 15° auf ungefähr 7°, und eine Verminderung von -»o von über 1,5° auf weniger als 1° aufweist

509633/33

Claims (1)

1. schaltgeschwindigkeit erreicht als bei den bisher ver-

   Patentanspruch: wendeten Magnetkernen, die im allgemeinen durch

   eine Domäüenwandbewegung umgeschaltet werden.

   Verfahren zur Herstellung einer ferromagne- Im Falle einer Domänenwandschaltung bewegen sich - tischen Dünnschichtspeichervorrichtung, bei dem 5 kleine Bezirke oder Domänen innerhalb des magneauf einem katalytisch aktiven Träger nichtgalva- tischen Materials, bis alie magnetischen Momente annisch aus einer Lösung eine nichtmagnetische nähernd in Richtung des angelegten äußeren Magnet-Nickel-Phosphor-Schicht abgelagert wird, auf die feldes ausgerichtet sind.

   in Gegenwart eines Magnetfeldes eine ferro- Der hier verwendete Ausdruck »dünner Film« bemagnetische Dünnschicht mit uniaxialer Aniso- 10 zeichnet ein magnetisches Element, das durch Dretropie abgelagert wird, dadurch gekenn- hung der Magnetisierungsrichtung umgeschaltet wird, zeichnet, daß die nichtmagnetische Nickel- Magnetische Filme der hier verwendeten Art weisen Phosphor-Schicht aus einer Lösung mit einem eine leichte Magnetisierungsachse auf und besitzen pH-Wert von etwa 8,6 abgelagert wird, wobei eine Dicke zwischen etwa 200 und 2000 Ä.
   die genannte Lösung als wesentliche Bestandteile 15 Die durch Drehung erfolgenden Umschaltvorgäage etwa 30 g/l Nickelchlorid, 2,5 g/l Natriumhypo- der Magnetisierungsrichtung magnetischer Filme werphosphit, 50 g/l Atnmoniumchlorid und 100 g/l den im allgemeinen in kohärente und inkohärente Natriumzitrat enthält, die Ablagerung der Nickel- Drehprozesse eingeteilt. Kohärente und inkohärente Phosphor-Schicht bei einer Temperatur von etwa Drehprozesse können durch dfc Art der Drehung 71°C und einer Eintauchzeit von etwa 130Se- 20 definiert werden, die die magnetischen Momente bei künden erfolgt und die Nickel-Phosphor-Schicht Anlegen eines äußeren Magnetfeldes erfahren. Die eine willkürlich orientierte Kornstruktur und eine gleichzeitige Drehung aller magnetischen Momente Durchschnittskorngröße von weniger als 0,1 μΐη in einem dünnen magnetischen Film unter dem Einaufweist, fluß eines angelegten Magnetfeldes, bei dem sich alle

   as Momente in der gleichen Richtung drehen, z. B. alle

   im Uhrzeigersinn oder alle im Gegenuhrzeigersinn,

   wird als kohärente Drehung bezeichnet, während die willkürliche Drehung der Momente, d. h., wenn sich

   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren ein Teil im Uhrzeigersinn und der Rest im Gegenuhr-

   zur Herstellung von aus; dünnen Filmen bestehenden 30 zeigerssnn dreht, als inkohärente Drehung bezeichnet

   magnetischen Vorrichtungen zur Verwendung in wird.

   Elektronenrechnern und Datenverarbeitungsanlagen In einem idealen dünnen magnetischen Film sind für die Informationsspeicherung und für die Reali- alle magnetischen Momente innerhalb des Filmes mit sierung logischer Verknüpfungen. der bevorzugten Magnetisierungsrichtung genau ausin dem Aufsatz »Computer Memories: A Survey 35 gerichtet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß nicht alle of the State of the Art« von J. A. Rajchman aus Momente mit der bevorzugten Magnetisierungsrich- »The Proceedings of the IRE« vom Januar 1961 sind tung genau ausgerichtet sind, sondern daß ein bedie verschiedenen Arten der genannten magnetischen stimmter Prozentsatz der Momente im allgemeinen Vorrichtungen, die bisher zur Verwendung in Elek- um einen positiven bzw. negativen Streuwinkel gegentronenrechnern und Datenverarbeitungsanlagen für 40 über der bevorzugten Magnetisierungsrichtung abdie Informationsspeicherung und für dl? Realisierung weichen. Somit ist die bevorzugte Magnetisierungslogischer Verknüpfungen vorgeschlagen wurden, richtung des Magnetfeldes in Wirklichkeit die Resulnäher beschrieben. tierende aus allen magnetischen Momenten innerhalb Magnetische Stoffe mit uniaxialer Anisotropie des Filmes. Ein idealer dünner Film ist also ein Film, lassen sich sehr leicht entlang einer bestimmten Achse 45 in dem sämtliche magnetischen Momente genau mitmagnetisieren. Diese Achse wird als die leichte Ma- einander ausgerichtet sind, so daß die Streuwinkel ; gnetisierungsachse bezeichnet. Die magnetischen Ei- Null sind.

   genschaften derartiger Stoffe sind durch verschiedene Durch Anlegen eines quer zur bevorzugten Magne-

   .-:.'. Verfahren gemessen und ausgewertet worden, von tisierungsrichtung und parallel zur Ebene des Filmes

   : denen wohl das bekannteste und am weitesten ver- 5° verlaufenden Magnetfeldes, das sich somit annähernd

   :■{ breitete die graphische Darstellung der magnetischen im rechten Winkel mit dem Durchschnitt der magne-

   Hysteresisschleife ist, die dann entsteht, wenn ein tischen Momente befindet, wird sämtlichen magne-

   Magnetfeld an das magnetische Material derart an- tischen Momenten innerhalb des Filmes ein Dreh-

   felegt wird, daß die Polarität der Sättigungsmagneti- moment erteilt, wodurch diese sich je nach der Rich-

   «ierung zyklisch umgekehrt wird. 55 tung des angelegten Magnetfeldes entweder im Uhr-

   Für die Zwecke der Datenspeicherung ist es er- zeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehen. Unter

   wünscht, daß die Hysteresisschleife bei einer zy- dem Einfluß des quer verlaufenden Magnetfeldes

   kuschen Magnetisierung längs der leichten Magneti- können die Momente des magnetischen Elementes

   sierungsachse eine möglichst genaue Rechteckform nur um höchstens 90° in bezug auf die bevorzugte

   |§ und bei einer zyklischen Magnetisierung senkrecht 60 Magnetisierungsrichtung umschalten. Es ist daher

   ■*§f zur leichten Magnetisierungsachse, d. h. parallel zur unbedingt erforderlich, zusätzlich zu dem quer ver-

   ^:Hl schweren Magnetisierungsrichtung, eine möglichst laufenden Magnetfeld ein weiteres Feld vorzusehen,

   lineare Form aufweist und somit durch den Null- das parallel zur Ebene des Filmes in einer Richtung

   punkt des Koordinatensystems verläuft. verläuft, die die Erzeugung einer parallel zur leichten

   Es ist bekannt, daß dünne magnetische Filme 65 Magnetisierungsachse gerichteten Drehmomentkom-

   durch Drehung der Magnetisierungsrichtung um- ponente einer vorbestimmten Größe bewirkt, so daß

   magnetisiert werden können. Durch dieses Umrnagne- eine volle Umkehr der Momente des Filmes um 180°

   tisierungsverfahren wird eine wesentlich höhere Um- erfolgt. Wenn nun beidu, das quer verlaufende und