DE1474471B2 - Speicherelement, bestehend aus mehreren, stapelfoermig uebereinanderliegenden magnetischen schichten - Google Patents

Description

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für bei derselben Temperatur niedergeschlagene Achse parallele, voneinander getrennte Streifen zu

Einfachschicht von derselben Gesamt-Nickeleisen- zerteilen. Die zwischenschichtfreien Bereiche werden

Schichtdicke. dabei analog zu den zwischenschichtfreien Rand-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zonen der magnetischen Schichten stets geschaltet,

zugrunde, Speicherelemente der eingangs genannten 5 und es werden damit die durch die Kratzer oder den

Art zu schaffen, die unter Beibehaltung ihrer vor- Rand gestörten Streifen von den ungestörten Streifen

erwähnten Vorteile (relativ hohe Schwellfeldstärke der Schicht isoliert.

H_irr für den Informationsabbau) eine möglichst In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des

niedrige Schwellfeldstärke H_Btock_ für die oben be- Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Darin zeigt

schriebene Blockierung besitzen, so daß die io F i g. 1 ein Speicherelement nach der Erfindung im

Speicherelemente selbst durch kurze Steuerimpulse Schnitt,

geringer Stärke beliebig oft schaltbar sind. F i g. 2 eine Draufsicht auf ein gemäß der

In weiterer Verbesserung des Gegenstandes nach Linie II-II in F i g. 1 geschnittenes Speicherelement, dem Zusatzpatent 1252 739, d.h. zur Lösung der Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der vorstehend genannten Aufgabe, sieht die Erfindung 15 Erfindung in der in F i g. 2 dargestellten Ansicht,
bei einem Speicherelement, bestehend aus mehreren, F i g. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der stapeiförmig übereinanderliegenden magnetischen Erfindung, ebenfalls in der in F i g. 2 gezeigten AnSchichten, die jeweils durch unmagnetische Zwischen- sieht.

schichten solcher Stärke voneinander getrennt sind, Mit 1 ist eine auf einen Träger 6 aufgebrachte, so daß zwischen den Wänden der Domänen der ein- 20 z. B. aufgedampfte, dünne magnetische Schicht mit zelnen magnetischen Schichten eine Streufeldkopp- einer Vorzugsachse der Magnetisierung bezeichnet, lung stattfindet, und bei dem die unmagnetischen Als Träger kann eine gereinigte und ausgeheizte Zwischenschichten von solcher Beschaffenheit sind, Glasplatte dienen, auf die beispielsweise bei etwa daß durch sie hindurch eine inhomogene, indirekte 200° C eine 25 mm dicke magnetostriktionsfreie . Kopplung zwischen den Magnetisierungsrichtungen 25 Nickel-Eisen-Schicht aufgebracht ist. Im Bereich der magnetischen Schichten besteht, vor, daß die ihrer vom Träger 6 abgekehrten Schichtmitte ist diese magnetischen Schichten in den Bereichen ihrer Rand- magnetische Schicht mit einer unmagnetischen elekzonen, und zwar wenigstens ihrer zur magnetisch trisch leitenden Schicht 3, z. B. aus Kupfer, bedeckt, leichten Achse der magnetischen Schichten ange- Die Schicht 3 sowie die zwischenschichtfreien Randnähert parallelen Randzonen, zwischenschichtfrei 30 zonen der magnetischen Schicht 1 sind mit einer sind. weiteren magnetischen Schicht 2 der gleichen

Dadurch ist für die Bildung der ersten Wände in Magnetisierungsrichtung bedeckt,

der Nähe des Randes die (niedrigere) Schwellfeld- Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist eine

stärke H_Block der Einfachschichten maßgeblich. unmagnetische Zwischenschicht in Streifen 4 zerteilt.

Zur Vermeidung von blockierten Gebieten, die 35 Im Unterschied hierzu sind beim Ausführungsauf Kratzer der Schicht zurückzuführen sind, wird beispiel nach Fig. 4 lediglich die zur magnetisch weiterhin vorgeschlagen, die unmagnetischen Zwi- leichten Achse parallelen Randzonen der magneschenschichten jeweils in zur magnetisch leichten tischen Schichten 1 bzw. 2 zwischenschichtfrei.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 dings ist hierbei zu berücksichtigen, daß sich ein Patentansprüche: Speicherelement während seines Betriebes nie in seinem als Eindomänenzustand bezeichneten, ge-

1. Speicherelement, bestehend aus mehreren, sättigten Zustand befindet, weil es durch impulsstapelförmig übereinanderliegenden magnetischen 5 förmige Steuerfelder gleichbleibender Stärke, die zur Schichten, die jeweils durch unmagnetische Sättigung nicht ausreicht, gegebenenfalls dauernd Zwischenschichten solcher Stärke voneinander hin- und hergeschaltet wird. Reicht hierbei ein getrennt sind, so daß zwischen den Wänden der Steuerimpuls gerade aus, um eine Schicht, die sich Domänen der einzelnen magnetischen Schichten in ihrem Eindomänenzustand befindet, nahezu volleine Streufeldkopplung stattfindet, und bei dem io ständig zu schalten, so beobachtet man bei Steuerdie unmagnetischen Zwischenschichten von sol- impulsen gleicher Stärke nach einer Reihe von eher Beschaffenheit sind, daß durch sie hindurch Schaltvorgängen eine Abnahme des schaltbaren Geeine inhomogene, indirekte Kopplung zwischen bietes und damit eine Verringerung des Schaltsignals, den Magnetisiefungsrichtungen der magnetischen Beispielweise mit Hilfe des magnetooptischen Schichten besteht, nach Zusatzpatent 1 252 739, 15 Kerreffektes kann man hierbei feststellen, daß eine dadurch gekennzeichnet, daß die ma- Eindomänenschicht, die durch einen kurzen Magnetgnetischen Schichten in den Bereichen ihrer feldimpuls geschaltet wird, dessen Stärke ausreicht, Randzonen, und zwar wenigstens ihrer zur um den größten Teil der Schicht umzumagnetisieren, magnetisch leichten Achse der magnetischen in ihren zur magnetischen leichten Achse parallelen Schichten angenähert parallelen Randzonen, 20 Randzonen schmale, nicht geschaltete Streifen beizwischenschichtfrei sind. behält. Wenn durch einen zweiten Impuls gleicher

2. Magnetisches Dünnschichtspeicherelement Stärke und entgegengesetzter Polarität der parallel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur leichten Achse liegenden Feldkomponente der die Zwischenschichten jeweils in zur magnetisch mittlere Bereich der magnetischen Schicht wieder in leichten Achse parallele, voneinander getrennte 25 seine Ausgangslage zurückgeschaltet wird, dann lösen Streifen zerteilt sind. sich die Wände, die beim erstmaligen Schalten im

Bereich der entsprechenden Randzonen der Schicht gebildet worden sind, nicht — wie an sich zu er-

warten ist — wieder auf, sondern es bildet sich

30 jeweils eine zweite Wand, die parallel zur entsprechenden ersten Wand ausgerichtet ist. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Schalten, bis unter

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Speicher- Umständen die gesamte magnetische Schicht in

element, bestehend aus mehreren, stapeiförmig über- schmale streifenförmige und parallel zur magnetisch

einanderliegenden magnetischen Schichten, die jeweils 35 leichten Achse gerichteten Domänen aufgespalten ist

durch unmagnetische Zwischenschichten solcher und damit kein Schalten mehr stattfinden kann.

Stärke voneinander getrennt sind, so daß zwischen Weitere Steuerimpulse bewirken nur, daß die Kon-

den Wänden der Domänen der einzelnen magne- figuration der Magnetisierung regelmäßiger und damit

tischen Schichten eine Streufeldkopplung stattfindet, energetisch günstiger wird.

und bei dem die unmagnetischen Zwischenschichten 4° Untersuchungen haben gezeigt, daß es für jede

von solcher Beschaffenheit sind, daß durch sie hin- Impulsdauer der Steuerimpulse eine bestimmte

durch eine inhomogene, indirekte Kopplung zwischen Schwellfeldstärke H_Bi_ock gibt, oberhalb derer diese

den Magnetisierungsrichtungen der magnetischen Blockierung der magnetischen Schicht nicht auftritt.

Schichten besteht, nach Zusatzpatent 1 252 739, das Ebenso wie vom Schichtrand her kann diese Blockie-

sich auf das Hauptpatent 1 247 398 bezieht. 45 rung auch von Kratzern oder ähnlichen Unregel-

Untersuchungen haben dabei gezeigt, daß magne- mäßigkeiten in der Schicht ausgehen,
tische Schichten, die durch Zwischenschichten der Die Ursache für die Bildung der ersten Wand bzw. vorerwähnten Art voneinander getrennt werden, des ersten nicht geschalteten Streifens dürfte darin weitgehend vonBlochlinienverschiebungen und damit bestehen, daß auf Grund der Streufelder, die sich von dem zum Informationsabbau führenden »Krie- 5° während der Drehung der Magnetisierung an den chen« der Wände frei sind. Die Verwendung von parallel zur magnetisch leichten Achse liegenden wenigstens teilweise elektrisch leitenden, unmagne- Schichträndern einstellen, eine Zone nicht einheitlich tischen Zwischenschichten bringt den weiteren Vor- orientierter Magnetisierung entsteht. Unmittelbar am teil mit sich, daß die untere magnetische Feldstärke- Rand der magnetischen Schicht bleibt nämlich die grenze für die kohärente Rotation, d. h. die Schwell- 55 Magnetisierung nahezu parallel zum Rand, wodurch feldstärke H_rot und die Schwellfeldstärke H_irr für den eine hohe Oberflächenpoldichte und die damit ver-Informationsabbau so nahe zusammengelegt werden, bundene große Streufeldenergie vermieden wird. Der daß damit ein koinzident ansteuerbarer Informations- Rand selbst bleibt deshalb während der Drehung in speicher mit genügend weiten Toleranzbereichen für die Ausgangsrichtung magnetisiert,
die Schwellfeldstärken und die Steuerfelder möglich ^6o Die Ursache für das Nichtverschwinden der Wand wird. Sofern das Speicherelement, d. h. dessen beim Zurückschalten des Elementes in die Ausgangsmagnetische Schichten nach jedem Steuerimpuls ge- lage ist noch nicht völlig geklärt. Die Umwandlung sättigt werden und sich somit bei jedem Schaltbeginn einer zunächst sehr breiten Wand in eine schmalere, im Eindomänenzustand benden, ist die Schwellfeld- sehr viel unbeweglichere Wand mag dabei eine Rolle stärke für das vollständige kohärente Rotations- ⁶5 spielen.

schalten im wesentlichen nur von der Kristallitgröße Experimentell wurde festgestellt, daß die Schwell-

der Schichten abhängig und wird durch die unmagne- feldstärke H_Block für die im Zusatzpatent 1252 739

tischen Zwischenschichten nicht beeinflußt. Aller- vorgeschlagenen Mehrfachschichten höher liegt als