DE1549136B2 - Magnetischer speicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Speicher mit einem dünnen Film aus magnetischem Material.

Information wird häufig durch ein Übertragungsmedium, z. B. einen magnetischen Dünnfilm, in schieberegisterähnlicher Betriebsweise hindurchbewegt, wie dies allgemein bekannt ist. Es ist ein Dünnfilm-Domänenwand-Schieberegister bekannt, bei dem eine gegenüber der Umgebungsmagnetisierung umgekehrt magnetisierte Domäne (im folgenden »umgekehrte« Domäne genannt), die durch eine voreilende und eine nachlaufende Domänenwand begrenzt ist, an einer Eingangsstelle im Film erzeugt wird und sodann längs einer ersten Achse im Film durch ein weiterstufendes mehrphasiges Übertragungsfeld übertragen wird. Eine derartige Domänenwand-Einrichtung erfordert üblicherweise einen magnetisch anisotropen Film, in welchem die Übertragung einer solchen umgekehrten Domäne entweder längs der Achse leichter Magnetisierung (im folgenden kurz leichte Achse genannt) oder alternativ hierzu längs der Achse schwieriger Magnetisierung (im folgenden kurz schwierige Achse genannt) erfolgt. Hierbei erstrecken sich die diese umgekehrte Domäne begrenzenden Wände bis zur Filmkante in der zur Ubertragungsachse senkrechten Richtung. Insoweit die Wände der Domäne durch die Kante des Films begrenzt sind, ist die Übertragung solcher Domänen auf eine Achse längs der Querdimension des Films beschränkt.

Es ist auch bekannt, daß eine gegenüber der Umgebungsmagnetisierung umgekehrt magnetisierte Domäne durch eine einzige Domänenwand begrenzt sein kann. Eine derartige Domäne weicht von der vorigen insbesondere dahingehend ab, daß ihre Domänenwand sich in sich schließt und eine von der Geometrie des Films unabhängige Form hat, also nicht von der Kante des Films begrenzt ist. Diese Domänen sollen hier als einwandige Domänen bezeichnet werden.

Die Vorteile der Dünnfilm-Vorrichtungen sind bekannt, und es wurde gefunden, daß ein Dünnfilmspeicher, in welchem einwandige Domänen verwendet werden, einen Betrieb in einer Weise erlauben würden, der nicht durch die geometrischen Begrenzungen des Films beschränkt ist.

Die Aufgabe, einen magnetischen Dünnfilmspeicher zu schaffen, bei welchem einwandige Domänen steuerbar in einer jeden Richtung innerhalb der Ebene des Films übertragen werden können, ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das magnetische Materia! in der Filmebene praktisch isotrop ist sowie eine nicht in der Filmebene verlaufende Richtung leichter Magnetisierung aufweist, daß eine dem Film überlagerte Eingangsschaltung vorgesehen ist, die so ausgelegt ist, daß sie in dem Film eine einwandige Domäne selektiv erzeugt, wobei die Domäne eine von der Filmgeometrie unabhängige Geometrie besitzt, und daß eine dem Film überlagerte Übertragungsschaltung zum Bewegen der einwandigen Domäne längs einer ersten Richtung innerhalb des Films vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat zahlreiche Vorteile, wie aus der nachstehenden Beschreibung einiger zeichnerisch dargestellter Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich werden wird. Es zeigen

Fig. 1 und 6 je eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schieberegister-Ausbildungsform,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Übertragungsschaltung für die Schieberegister nach den Fig. 1 und 6,

F i g. 3 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Schieberegisters nach F i g. 1 und

F i g. 4 und 5 schematische Darstellungen einer Eingangsschaltung für die Schieberegister nach den

ίο Fig. 1 und 6.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine einwandige Domäne erzeugt und in einfacher Weise steuerbar in solchen magnetischen Materialien übertragen werden kann, welche in Filmform in der Ebene des Films praktisch gleiche, also richtungsunabhängige magnetische Eigenschaften und zweckmäßig eine Vorzugsmagnetisierungsrichtung außerhalb der Filmebene, beispielsweise senkrecht hierzu, haben. Das Kennzeichen praktisch gleicher Eigenschaften innerhalb der Filmebene erlaubt die steuerbare Bewegung einer einwandigen Domäne längs querverlaufenden Achsen innerhalb der Filmebene durch gleiche, vergleichsweise einfache Übertragungsmittel. Mit einer senkrecht zur Filmebene orientierten Vorzugsmagnetisierungsrichtung ist eine Informationsspeicherung ohne nennenswert kompliziertere Übertragungsmittel möglich.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden einwandige Domänen an einer Eingangsstelle innerhalb eines Yttriumorthoferrit-Filrns in informationsrepräsentativer Weise erzeugt. Die Domänen werden durch ein mehrphasiges Übertragungsfeld nach einer entfernt gelegenen Ausgangsstelle übertragen, wo sie Anzeigen der Eingangsinformation in schieberegisterähnlicher Betriebsweise liefern.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind eine Mehrzahl Schieberegisterkanäle in einem Yttriumorthoferrit-Film definiert. Einwandige Domänen werden in einem ersten Kanal in informationsrepräsentativer Weise erzeugt und in Parallelform auf einen zweiten Kanal übergeben, wo die Domänen zu einer Ausgangsstelle zu Feststellzwecken vorbelegt werden.

Ein Anwendungsfall der Erfindung ist eine Informationsspeicher- und Übertragungsanordnung mit einer Schicht aus einem magnetischen Material, das in der Schichtebene praktisch isotrop ist und senkrecht hierzu eine Vorzugsmagnetisierungsrichtung aufweist, ferner mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer einwandigen Domäne an einer Eingangsstelle der Schicht, sowie mit einer mehrphasigen Einrichtung, die weiterstufende Felder zwischen der Eingangsstelle und einer Ausgangsstelle in der Schicht zum stufenweisen Fortbewegen der Domäne zur Ausgangssteile liefert.

F i g. 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Schieberegister 10, das entsprechend der Erfindung ausgebildet ist. Das Schieberegister 10 weist einen Film 11 aus einem Material auf, das in der Filmebene praktisch gleiche Eigenschaften und in der hierzu senkrechten Richtung eine Vorzugsmagnetisierungsrichtung besitzt. Ein aus der Zeichenebene senkrecht nach oben gerichteter Magnetisierungsfluß ist in der Figur durch ein Pluszeichen dargestellt und die umgekehrte Flußrichtung durch ein Minuszeichen. Der Film 11 ist mit einer Randzone 13 versehen, in der die Flußrichtung nach oben weist, wie dieses durch die Pluszeichen dargestellt ist. Es versteht sich, daß

Domänenwände zwischen den positiven und negativen Teilen der Schicht definiert sind. Der Film 11, der beispielsweise aus Yttriumorthoferrit besteht, ist in einer noch zu beschreibenden Weise zweckmäßig derart vorgesehen, daß das Gebiet des positiven Pfandes 13 im Vergleich zum übrigen negativen Gebiet so ist, daß die Schicht als ganzes praktisch entmagnetisiert ist.

Dem Film 11 sind Leiter Pl, P 2 und P 3 überlagert. Jeder dieser Leiter weist eine Reihe kreisförmiger (leitender) Schleifen auf. Die Schleifen des Leiters P1 definieren im Film 11 Bitstellen BL 11, BL 12 BL13 ... SLln. Die Schleifen der Leiter P2 und P3 sind zur Definierung von Pufferzonen zwischen den Bitstellen im Film 11 entsprechend angeordnet. Die Leiter bilden eine dreiphasige Übertragungsschaltung, wobei in jeder Schaltung Schleifen benachbart den Schleifen der nächst benachbarten Übertragungsleiter längs einer einzigen Achse liegen (F i g. 2), um eine einwandige Domäne schrittweise auf ein aufeinanderfolgendes Pulsen hin weiterzustufen, wie dies noch beschrieben werden wird. Tatsächlich nimmt die einwandige Domäne einen leicht größeren Raum als die Leiterschleife ein, derart, daß die nächst benachbarte Schleife die Domäne überlappt. Der von einer solchen Domäne eingenommene Raum ist selbstverständlich eine Funktion der Parameter des Magnetmaterials und der Filmgeometrie, wie sie sich entsprechend den allgemein, anerkannten Prinzipien ergibt. Alternativ hierzu können sich die Leiterschleifen nächst benachbarter Ubertragungsleiter überlappen, um eine Übertragung zu bewerkstelligen. Jeder der Leiter P 1, P 2 und P 3 liegt zwischen einer Übertragungsimpulsquelle 14 und Erde, wie dies gleichfalls in F i g. 2 dargestellt ist.

Ein Eingangsleiter 16 ist an einen die Bitstelle BL11 umfassenden Eingangsteil der Schicht 11 angekoppelt und liegt zwischen einer Eingangsimpulsquelle 17 und Erde. In ähnlicher Weise sind ein Abfrage- und Abtastleiter 18 bzw. 19 an die Bitstelle BLIn angekoppelt und liegen zwischen einer Abfrageimpulsquelle 20 bzw. einem Verbraucher 21 und Erde.

Die Impulsquellen 14,17 und 20 sowie der Verbraucher 21 liegen an einer Steuerung 22 über Leiter 23,24, 25 bzw. 26. Die verschiedenen Impulsquellen und Schaltungen können irgendwelche Elemente sein, die die ihnen hier zugedachten Funktionen auszuführen in der Lage sind.

Im folgenden soll zunächst die Wirkungsweise des Schieberegisters nach F i g. 1 beschrieben werden, gefolgt von einer Diskussion alternativer Eingangs- und Abtastausführungsformen. Sonach soll ein Schieberegister, das auf zweidimensionaler Grundlage entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet, beschrieben werden. Es wird verr ständlich werden, daß die Filmeigenschaften insbesondere vorteilhaft sind, weil sie einen Betrieb auf zweidimensionaler Grundlage mit einer besonders einfachen Übertragungseinrichtung ermöglichen.

F i g. 3 ist das Impulsdiagramm für den Betrieb des Schieberegisters 10 nach Fig. 1. Während des Betriebs liefert die Eingangsimpulsquelle 17 einen negativen Impuls (für die dargestellte Geometrie) selektiv an den Leiter 16, um den von diesem Leiter umfaßten Teil des Films 11 in positive Magnetisierungsrichtung zu treiben. Der Eingangsimpuls ist durch die Impulsform P 17 im Impulsdiagramm der F i g. 3 dargestellt und tritt zum Zeitpunkt 11 auf. Die Übertragungsimpulse sind durch die Impulsformen PP 1, PP 2 und PP 3 in F i g. 3 dargestellt. Die Impulsquellen 14 und 17 arbeiten unter der Kontrolle der Steuerung 22.

Es sei angenommen, daß der anfängliche Magnetisierungszustand des Films 11 in der Randzone 13 positiv ist und im übrigen Teil negativ. Wird der Eingangsimpuls P 17 zugeführt, so erscheint ein Gebiet positiver Magnetisierung innerhalb des anfänglich negativen Gebiets (F i g. 4). Der Eingangsimpuls hört auf und erlaubt es dem (beispielsweise) später zugeführten Übertragungsimpuls PP1, daß eine einwandige Domäne, d. h. ein positiver Bereich, an der Bitstelle BL 11 isoliert wird. Beim Isolieren eines derartigen positiven Bereichs, das nach Art einer Abschnürung vor sich geht, treibt der Impuls PP 1, den die Bitstelle BL 11 umgebenden Teil der Schicht in eine negative Magnetisierung (F i g. 5). Ein kleiner positiver Bereich verbleibt, der sich vom Rand 13 aus zur Bitstelle 'BL11 hin erstreckt. Dieser Bereich soll später noch diskutiert werden.

Es leuchtet ein, daß dann zum Zeitpunkt ti (F i g. 3) ein positiver Bereich an der Bitstelle BL 11 erzeugt, also eine einwandige Domäne in dieser Bitstelle gespeichert ist. Das Vorhandensein einer einwandigen Domäne wird hier als eine binäre 1 bewertet. War ein Eingangsimpuls Pi zur Zeit 11 nicht vorhanden, würde keine einwandige Domäne entstanden sein, was dann als Speicherung einer binären 0 betrachtet wird. Unabhängig jedoch von der gespeicherten Information schiebt die Folge der Übertragungsimpulse diese Information von der einen Bitstelle in die nächste, beispielsweise in drei Phasen. Die durch die Übertragungsimpulse auf den nacheinander gepulsten Übertragungsleitern erzeugten Felder bewirken eine Übertragung der einwandigen Domäne im wesentlichen durch eine Erzeugung aufeinanderfolgender gegeneinander versetzter Potentialminima, in welche die Domäne fällt.

Jeder erste Ubertragungsimpuls PP1 ist von einem Abfrageimpuls P18 begleitet (zweckmäßig folgt der letztere nach). Diese Impulse werden unter der Kontrolle der Steuerung 22 erzeugt. Nachdem rc-1 Dreiergruppen von Übertragungsimpulsen zugeführt worden sind, was zum Zeitpunkt tn in F i g. 3 der Fall ist, erreicht die positive einwandige Domäne, die zum Zeitpunkt (t 1 und) 12 in der Bitstelle BL 11 gespeichert ist, die Bitstelle BL1 n. Ansprechend auf einen zum Zeitpunkt tn zugeführten Abfrageimpuls wird die Bitstelle BL 1 η in die negative Magnetisierung (durch den totalen Zusammenbruch der hier befindlichen Domäne) getrieben, wodurch ein Impuls P 19 im Leiter 19 zu Feststellzwecken durch den Verbraucher 21 unter der Kontrolle der Steuerschaltung 22 induziert wird. Ein derartiger Impuls zeigt eine gespeicherte binäre Eins an. Fehlte ursprünglich zum Zeilpunkt 11 ein Eingangsimpuls, so erscheint nun nur ein vernachlässigbarer Pendelimpuls zum entsprechenden Zeitpunkt tn. Wenn daher beispielsweise das Kodewort 1011 aufeinanderfolgend in die Bitstelle BL11 eingeschrieben wird, so erscheinen im Leiter 19 aufeinanderfolgend ein Impuls, kein Impuls, ein Impuls, ein Impuls, nachdem aufeinanderfolgende Übertragungsimpulse dem Übertragungsleiter P1 zugeführt worden sind.

Die Übertragungsrichtung wird durch Umkehr der Fortpflanzungsimpulsfolge umgekehrt.

Es ist jedoch offensichtlich, daß bei der insoweit beschriebenen Ausführungsform verschwenderisch mit dem nutzbaren Gebiet des Magnetfilms umgegangen wird, weil das Randgebiet 13 der Schicht 11 nicht genutzt wird. Das Randgebiet der Schicht 11 kann jedoch immer kleinere Gebiete der Schicht 11 nahe der Eingangsstelle umfassen, wenn Materialien immer höher Schichtkoerzitivkraft verwendet werden. Alles was gefordert wird, ist, daß ein Gebiet positiver (umhohe Treibfelder ebenso einwandige Domänen erzeugen.

Der Schieberegisterausgang ist an Hand eines Abfrage- und Abtastanwendungsfalles beschrieben wor-5 den. Eine derartige Ausgangseinrichtung ist nicht erforderlich. Der Durchgang von einwandigen Domänen unter einer Ausgangsstelle induziert eine Spannung in einem Abtastleiter, der an diese Stelle zum Erhalt eines feststellbaren Ausganges angekoppelt ist. Ebengekehrter) Magnetisierung als eine Quelle für ein- io so unterscheiden sich die Licht-Reflexions- und wandige Domänen wie beschrieben verfügbar ist. Im Durchlaßeigenschaften einer einwandigen Domäne Idealfäll muß das positive Gebiet nicht größer sein von den entsprechenden Eigenschaften des Umals der bei 16 liegende Teil des Rands und dessen gebungsmaterials als Folge der umgekehrten Magne-Ausdehnung in das anfänglich negative Gebiet tisierung, sie erlauben daher ein bequemes optisches (Fig. 4). Die Anordnung mit dem größeren Rand ist 15 Auslesen.

in F*i g. 1 dargestellt, weil sie eine besonders zweck- Ein zweidimensionaler Betrieb des Schieberegisters

mäßige Geometrie besitzt, die einfach durch anfäng- entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt der Erliches" Erhitzen in allgemein bekannter Weise auf eine findung kann als eine Mehrzahl Schieberegister nach Temperatur derart hergestellt werden kann, daß so- F i g. 1 aufgefaßt werden, die in horizontalen Zeilen wohl positive wie auch negative Domänen in der 20 angeordnet -in einem einzigen Magnetfilm unter-Schicht beim nachfolgenden Abkühlen auf Raum- gebracht sind: Es sei nun eine Mehrzahl ähnlicher temperatur entstehen. Dann werden die positiven Register betrachtet, die quer, zweckmäßig orthogonal Domänen aus allen Gebieten, ausgenommen dem längs vertikalen Spalten, gegenüber der ersten Gruppe Randteil, durch Anlegen geeigneter Felder entfernt. von Registern orientiert sind. Eine positive einwandige

Die innere Begrenzung des Randteils 13 der F i g. 1 25 Domäne an einer betrachteten Bitstelle in einer solkann als der Weg eines Leiters C aufgefaßt werden, chen Schicht kann dann in einer gewünschten von der eine geschlossene Schleife bildet. Wird dieser Lei- vier Richtungen verschoben werden,
ter C gepulst, so entsteht ein geeignetes Feld zur Um- F i g. 6 zeigt ein solches zweidimensionales Schiebeorientierung der Domänen in der Magnetschicht, und register 110. Das Schieberegister 110 weist einen Film man erhält die Randkonfiguration der Fig. 1. Zu 30 111 aus Yttriumorthoferrit nebst orthogonal zueindiesem Zweck ist der Leiter C zwischen eine Vor- ander angeordneten Fortpflanzungsleitergruppen der bereitungsschaltung 30 und Erde geschaltet und wird in F i g. 2 dargestellten Art auf. Diese Leitergruppen unter der Kontrolle der Steuerung 22 betrieben, an schneiden sich an den Bitstellen BL U... BL mn.
welche er über den Leiter 31 angeschlossen ist. Alter- Der Einfachheit halber ist nur der Leiter P1 jedes

nativ wird der Leiter C elektrisch in Serie mit den 35 Schieberegisterkanals dargestellt. Es versteht sich je-Übertragungsleitern in einer Weise geschaltet, um an doch, daß jeder Kanal Leiter P1, P 2, P 3 aufweist, den Film 11 angekoppelt zu werden, sowie um die wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Ein Eingangsleiter magnetische Konfiguration der F i g. 1 zu erzeugen, 116 ist an jede Bitstelle der Zeile m der Matrix anwenn ein Ubertragungsleiter gepulst wird. gekoppelt und umfaßt ein vorbereitetes positives Ge-

Wie erwähnt, erlaubt es der positive Rand, daß 40 biet (Domäne). In ähnlicher Weise sind Abfrage- und sich der magnetische Film als ganzes in einem weit- Abtastleiter 118 und 119 an jede Bitstelle in Zeile 1 gehend entmagnetisierten Zustand befinden kann. angekoppelt. Es leuchtet ein, daß eine Information, Des weiteren wird das auf jede Bitstelle insgesamt z. B. das Wort 1011, im Schieberegisterkanal der einwirkende Entmagnetisierungsfeld reduziert durch Spalte 1 gespeichert, in der beschriebenen Weise in die Verteilung einer Reihe positiver Domänen über 45 Serienform durchgeschoben und beispielsweise nach den ganzen magnetischen Film im Gegensatz zu einem rechts in parallelform auf einen weiteren Kanal überpositiven Rand. Die Präparierungsart für einen ma- tragen werden kann, bevor die entsprechenden Ausgnetischen Film mit einer solchen Verteilung ist der gänge geliefert werden. Alternativ kann eine Informavorstehend beschriebenen analog. Es wird dabei tion in der /n-ten-Zeile in Parallelform an den dort unterstellt, daß solche positiven Domänen auch als 50 liegenden Eingangsstellen gespeichert werden. Diese die Quelle für die positiven einwandigen Domänen Information kann dann in Parallelform längs den dienen können. Spalten und in Serienform längs den Zeilen ver-

Die beschriebene Methode zum Erzeugen einwan- schoben werden. Es leuchtet ein, daß der Serien- oder diger Domänen ermöglicht eine bequeme Quelle für der Parallelbetrieb davon abhängt, ob die Übersokhe Domänen in Materialien wie Yttriumortho- 55 tragungsleiter einzeln oder in paralleler Weise gepulst ferrit, die hohe Domänenerzeugungsfelder erfordern. werden oder nicht. Der Aufbau ist symmetrisch, und Im einzelnen erfordert Yttriumorthoferrit ein Domä- die spezielle Art der Informationsübertragung sowie nenerzeugungsfeld, das oberhalb 500 Oersted liegt, die Mittel zur Ausführung dieser Übertragung ererfordert andererseits aber nur 1 Oersted, um eine geben sich aus der Beschreibung des Schieberegisters einwandige Domäne zu verschieben. Diese Methode 60 nach F i g. 1 ohne weitere Erläuterung. Die verschieist nur ein illustrativer Weg für die Erzeugung ein- denen Steuer- und Treibschaltungen der Ausführungszugebender Domänen, insbesondere für ein Material form nach F i g. 6 sind denen der Ausführungsform mit hohem Domänenerzeugungsschwellwert. Für nach F i g. 1 vollständig analog.
Materialien mit vergleichsweise niedrigem Domänen- Die Information wird durch die Magnetschicht 111

erzeugungsschwellwert reicht ein in einem lokalisier- 65 in der einfachen beschriebenen Weise übertragen, ten Gebiet des Films vorgesehenes Erzeugungsfeld ohne daß hierzu größere Ubertragungs-Logik- und aus. Für Materialien mit hohem Domänenerzeugungs- Verstärkerschaltungen notwendig wären. Es sind daschwellwert würden selbstverständlich entsprechend her mehrkanalige Informationsschiebeeinrichtungen

bei stark reduzierten Kosten verfügbar. Außerdem werden eine Reihe anderer Anordnungen durch die einfache Anordnung der F i g. 6 ermöglicht. Beispielsweise kann die Bewegung einer einwandigen Domäne in Yttriumorthoferrit während des Versuchs mit Hilfe der selektiven Reflexion (Kerr-Effekt) und Durchlässigkeit (Faraday-Effekt) von polarisiertem Licht beobachtet werden. Die Verwendung von polarisiertem Licht auf diese Weise. ermöglicht nicht nur eine alternative Ausleseart, wie dies vorstehend erwähnt wurde, sondern führt auch zu vollständig neuen wichtigen Anwendungsfällen. Im einzelnen ist hier daran gedacht, eine einwandige Domäne vor und zurück sowie längs eines Weges zu bewegen, der demjenigen ähnlich ist, wie er von einem Elektronenstrahl in einer Fernsehröhre zurückgelegt wird. Hieraus ergeben sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für Wiedergabevorrichtungen. Alternativ kann das Magnetisierungsmuster in der Schicht direkt durch einen Magnetbandbetrachter beobachtet werden. Diese Betrachtungsmethode ist insbesondere brauchbar, weil die Vorzugsmagnetisierungsrichtung außerhalb der Filmebene liegt und demgemäß auch für Anzeigevorrichtungen brauchbar ist. Ein weiterer Anwendungsfall ist die selektive Beleuchtung einer pnpn-Fotodiode in einer Fotodiodenmatrix durch die Bewegung einer einwandigen Domäne in die entsprechende Stellung, um »Auswahk-Licht zur gewünschten Diode zu leiten. Hiermit sind Sortier- und Kodieroperationen möglich, ebenso durch Separieren einer Information im einen Kanal und ein entsprechendes Einsetzen von Information eines anderen Kanals.

Die Erfindung ist an Hand eines Yttriumorthoferrit-Films beschrieben worden. Ein derartiges Material ermöglicht eine vollständige Freizügigkeit der Übertragung in der Filmebene. Das heißt, solche »praktisch isotrope« Schichten erlauben eine Übertragung längs η querverlaufenden Achsen, wobei zu Erläuterungszwecken der Fall einer Übertragung längs zweier zueinander orthogonaler Achsen beschrieben worden ist. Zu diesem Zweck können die einander schneidenden Übertragungsschaltungen unter jedem Winkel zueinander angeordnet werden, und es können auch mehr als zwei derartige Schaltungen vorgesehen sein. Das Merkmal einer im wesentlichen senkrecht zur Schichtebene orientierten Vorzugsmagnetisierungsrichtung ist deshalb zweckmäßig, weil hierdurch einfache Treib- und Steueranordnungen möglich sind, wie dies bereits erwähnt worden ist.

Es gibt zahlreiche Materialien mit einer Vorzugsmagnetisierungsrichtung, die außerhalb der Ebene einer Schicht des Materials liegt. Als Beispiele seien die Orthoferrite der seltenen Erden genannt, ferner Manganwismut, Magnetopiumbit, Bariumferrit, Strontiumferrit usw. Die Wahl des jeweiligen Materials hängt von praktischen Erwägungen ab. Im einzelnen soll ein praktikables Material vorteilhaft eine niedrige Magnetisierung haben, um eine Domänenstabilität gegenüber magnetostatischen Feldern in Dünnschichten des Materials sicherzustellen. Außerdem soll ein praktikables Material eine niedrige bis mäßige, sowie eine gleichförmige (oder alternativ eine gesteuerte) Koerzitivkraft gegenüber der Domänenwandbewegung haben. Das Material sollte auch gekennzeichnet sein durch einen Domänenerzeugungsfeldschwellwert für eine Magnetisierungsumkehr bei fehlenden Domänenwänden, der wesentlich höher als der Domänenwandbewegungsschwellwert und vernünftig gleichförmig ist. Diese Eigenschaften zeigt das nahezu antiferromagnetische Yttriumorthoferrit, dessen C-Achse senkrecht zur Filmebene steht.
Es leuchtet ein, daß dann einwandige Domänen, die in beiden Richtungen etwa gleichförmige Ausdehnung besitzen (d. h. kreisförmig sind), so verschoben werden können, daß die jeweiligen gewünschten Funktionen in Materialfilmen bewerkstelligt werden

ίο können, in denen gewisse bevorzugte Übertragungsrichtungen für die Domäne nicht durch anisotrope Effekte beeinflußt sind, und bei denen die Magnetisierungskomponente senkrecht zur Schicht nicht so groß ist, daß Entmagnetisierungseffekte die Domänenformen steuern. Es leuchtet ferner ein, daß ein einfacher Fall eines derartigen Materials das Yttriumorthoferrit ist, in welchem, wie beschrieben, alle relevanten magnetischen Eigenschaften in der zur Vorzugsmagnetisierungsrichtung senkrechten Ebene praktisch isotrop sind. Solche Materialien sind hier als praktisch isotrop in der Filmebene beschrieben. Des weiteren können Materialien mit einwandigen Domänen anisotroper (nicht kreisförmiger) Gestalt verwendet werden, wenn die Treibstromkreise geeignet angepaßt werden.

Die beschriebenen Ubertragungsleiter erzeugen Felder in der Magnetschicht senkrecht zur Filmebene. Es ist nicht notwendig, daß die kristalline Anisotropie des Materials des Films in dieser Richtung angeordnet ist. Der Film braucht nur so angeordnet zu werden, daß eine Magnetisierung senkrecht zu ihm ermöglicht wird. Es wird erwartet, daß ein Film aus isotropem Material ausreichender Dicke und/oder ausreichender niedriger Magnetisierung für diese Zwecke geeignet sein würde.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Magnetischer Speicher mit einem dünnen Film aus magnetischem Material, dadurchgekennzeichnet, daß zum steuerbaren Übertragen von einwandigen Magnetdomänen in jeder gewünschten Richtung innerhalb der Ebene des Films das magnetische Material (11) in der Filmebene praktisch isotrop ist sowie eine nicht in der Filmebene verlaufende Richtung leichter Magnetisierung aufweist, daß eine dem Film überlagerte Eingangseinrichtung (16,17) vorgesehen ist, die so ausgelegt ist, daß sie in dem Film (bei BL11) eine einwandige Magnetdomäne selektiv erzeugt, wobei diese Domäne eine von der Filmgeometrie unabhängige Geometrie besitzt, und daß eine Übertragungseinrichtung (14, P1-P 3) zum Bewegen der einwandigen Domäne längs einer ersten Richtung innerhalb des Films (z. B. von BL11 nach BLIn) vorgesehen ist.

2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material (11) eine im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Films orientierte Vorzugsmagnetisierungsrichtung aufweist.

3. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche, dem Film überlagerte Übertragungseinrichtung (vertikale Leiter Pl; Fig. 6) zum Bewegen der Domäne längs einer zweiten Richtung (z. B. von BLmn nach BLIn) in dem Film vorgesehen ist, die quer zu der ersten Richtung verläuft.

4. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß eine dem Film überlagerte und in der ersten Richtung von der Eingangseinrichtung entfernt gelegene Ausgangseinrichtung (18, IiT, 20) zum Feststellen der Gegenwart einer einwandigen Magnetdomäne an dieser Stelle vorgesehen ist.

5. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Film (111) überlagerte und längs der zweiten Richtung von der Eingangsschaltung (116) entfernt gelegene Ausgangseinrichtung (118,119; Fig.ls) 'zum Feststeifen der Gegenwart einer einwandigen Magnetdomäne an dieser Stelle vorgesehen ist.

6. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangseinrichtung aufgebaut ist aus einer dem Film (11) überlagerten Magnetisierungseinrichtung (30, C; Fig. 1) zur Erzeugung eines umgekehrten Magnetfelds zum Definieren einer Domänenwand hierin, einer dem Film überlagerten und die Domänenwand umfassenden Ausdehnungseinrichtung (16) für eine Ausdehnung des Gebiets umgekehrter Magnetisierung und einer Separiereinrichtung (z. B. Pl bei SLIl) zum Separieren einer eiriwandigen Magnetdomäne von dem durch die Ausdehnungseinrichtung erzeugten ausgedehnten Gebiet.

7. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übertragungseinrichtung eine Mehrzahl erster Schieberegisterkanäle in dem Film längs der ersten Richtung (Zeilen l — m: F i g. 6) definiert, daß die zweite Übertragungseinrichtung eine Mehrzahl zweiter Schieberegisterkanäle in dem Film längs der zweiten Richtung (Spalten 1 — n) definiert, wobei jeder Schieberegisterkanal Bitstellen für jeden der zweiten Schieberegisterkanäle umfaßt, ebenso eine Bitstelle gemeinsam mit einem entsprechenden der ersten Schieberegisterkanäle, und daß die Eingangseinrichtung Information in den Speicher in Form von vorhandenen oder fehlenden einwandigen Magnetdomänen an den Eingangsstellen von ausgewählten Schieberegisterkanälen (BLm 1- BLmri) einschreibt und daß schließlich im Speicher eine dem Film überlagerte Ausgangseinrichtung zum selektiven Feststellen der Gegenwart oder _t des Fehlens einer einwandigen Magnetdomäne an den Ausgangsstellen der Schieberegisterkanäle (BL U-BL1 n) vorgesehen ist.

8. Speicher nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als das magnetische Material Yttriumorthoferrit vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen