DE1802278B2 - Magnetischer speicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Speicher mit einer Schicht aus magnetischem Material, welches leicht bewegbare, stabile, einwandige Domänen umgekehrter Magnetisierung zu führen vermag, mit auf der Schicht definierten Bitspeicherstellen, von denen jede eine Mehrzahl möglicher Positionen für einwandige Domänen aufweist, mit einer Übertragungseinrichtung zum steuerbaren Bewegen einwandiger Domänen zwischen den Positionen einer ausgewählten Bitspeicherstelle und mit einer Einrichtung zum selektiven Feststellen des Vorhandenseins oder Fehlens von einwandigen Domänen in bestimmten Positionen jeder Bitspeicherstellc.

In der Veröffentlichung »Ferromagnetic Dom ns-< von E, A, Nesbitt, herausgegeben Von den Seil Telephone Laboratories, Incorporatedj USA,, 1962, ist gezeigt, daß eine gegenüber der Ufflgebungsmagnetisierung umgekehrt magnetisierte Domäne in

Materialien existieren kann, welche eine senkrecht zur Ebene des Materials orientierte Magnetisierung besitzen, Solche Domänen sind von einer einzigen, in sich geschlossenen Domänenwand in der Materialebene umgeben, Es wurden nun gefunden, daß solche

eiiiwandigen Domänen in sich stabile Gebilde sind und als Ganzes in der Ebene der Materialschicht bewegt werden können, wie dieses in eigenen älteren Patentanmeldungen beschrieben ist,

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So bezieht sich eine der älteren Patentanmeldungen Wegan erreicht werden. Bei einer Ausfiihrungsform ist luf eine Speicheranordnung der einleitend beschrie- eine mit öffnungen versehene Glasschicht vorgesehen, benen Art, bei der im einzelnen jede BUspeicherstelle deren öffnungen mit magnetischem Material gefüllt iwei Positionen sowie zumindest eine weitere Position sind, Die öffnungen sind dabei so angeordnet, daß sie ils mögliche Positionen für eine einwandige Domäne 5 ein vorgeschriebenes, beispielsweise achterförmiges lufweist. Diese Positionen sind dabei so angeordnet, Muster bilden. Das magnetische Füllmaterial der daß ein an einer dieser Positionen erzeugtes lokales öffnungen ist so magnetisiert, daß man ein einMagnetfeld eine vorhandene Domäne aus einer be- schnürendes ringförmiges Feld eines Vorzeichens nachbarten Position heraus bewegt. Ferner erzeugt erhält, um die einwandigen Domänen abzustoßen, eine Einrichtimg zeitlich nacheinander unabhängige 10 Die Glasschicht mit den hierin eingebrachten und mit Gruppen von lokalisierten Magnetfeldern an den mög- magnetischem Material gefüllten öffnungen wird liehen Positionen derart, daß an einer voll ausge- dann benachbart der die einwandigen Domänen fühtvählten Bitspeicherstelle eine Folge solcher Felder renden Materialschicht angeordnet, um die zugeordeine Domäne von einer ersten Position in die übrigen neten Bitspeicherstellen zu umschreiben. Auf diese Positionen der ausgewählten BUspeicherstelle aufein- 15 Weise erhält man zwei mögliche Positionen für eine anderfolgend bewegt und die Domänen der teilausge- einwandige Domäne, welche jeweils durch eine wählten Bitspeicherstellen in die erste Position zu- Schleife des achterförmigen Musters definiert ist. rückbewegt. Einwandige Domänen wer 'cn dann in jeder Bit-

Bei einem solchen Speicher erfolgt der Zugriff zu speicherstelle zwischen den so definierten beiden Po-

einer Bitspeicherstelle nicht im Koinzidenzbetrieb, ao sitionen bewegt. Die beiden mit magnetischem Ma-

vielmehr werden die Wort- und Zeilenioiter nachein- terial gefüllten Öffnungen, welche die Einschnürstelle

ander beaufschlagt. des achterförmigen Musters bilden, liefern dann den

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen solchen Schwellenwert gegenüber der Domänenbewegung von

einwandigen Domänen zur Informationsspeicherung der einen in die andere Position. X- und Y-Übertra-

benutzenden Speicher der einleitend beschriebenen 25 gungsleitergruppen sind dann so angeordnet, daß sie

Art bereitzustellen, der unter Beibehaltung der den sich jeweils zwischen den beiden Positionen einer

einwandigen Domänen eigenen Vorteile (hohe jeden Bitspeicherstelle schneiden. Impulse des einen

Packungsdichte, äußerst geringer Leistungsverbrauch Vorzeichens auf ausgewählten Z- und Y-Leitern be-

bei der Domänenverschiebung) auch einen Koinzi- wegen dann die entsprechende Domäne in einer aus-

denzbetrieb ermöglicht. 30 gewählten Bit-Speicherstelle in die eine Position,

Diese allgemein bekannte Betriebsart setzt das während Impulse des entgegengesetzten Vorzeichens

Vorhandensein eines Magnetisierungsschwellenwertes die Domäne in die andere Position zurücküberführt,

voraus, den nur ein von zwei koinzidenten Zugriffs- Im folgenden ist die Erfindung an Hand in der

strömen gemeinsam erzeugtes Gesamtfeld an der da- Zeichnung dargestellter Ausführungsformen im ein-

durch ausgewählten Bitspeicherstelle zu überschreiten 35 zelnen erläutert: es zeigt

vermag Andererseits geht aber eine Verschiebung F i g. 1 eine schematische Darstellung einer bei-

einer einwandigen Domäne sehr leicht, also praktisch spielhaften Speicheranordnung,

ohne jeden nennenswerten Schwellenwert vonstatten. Fig. 2. 3, 4 und 6 je schematische Darstellungen

Zur Lösung des Problems, solche für einen Koinzi- von Teilen der Anordnung nach Fig. 1,
denz-Betrieb geeignete Schwellenwerte zu erhalten, 40 F i g. 5 ein Impulsdiagramm und
ist der Speicher der einleitend beschriebenen Art ge- F i g. 7 und 8 schematische Darstellungen von Abmaß c'er Erfindung gekennzeichnet durch Mittel zum Wandlungsformen der Anordnung nach Fig. 1.
Erzeugen lokaler Magnetfelder an den Bitspeicher- Die in Fig. 1 dargestellte Speicheranordnung 10 stellen von solcher Form, daß der Domänenbewegung weist eine Schicht 11 aus beispielsweise einem SeI-zwischen den einzelnen Positionen in einer ausge- 45 tene-Erde-Orthoferrit auf. in der einwandige Domäwähltcn Bitstelle c'u jeweils zu überwindender künst- nen. ansprechend auf versetzte Übertragungs-Magnetlicher Schwellenwert entgegensteht. feldcr, bewegt werden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es Die Anordnung ist so organisiert, daß koinzidente

möglich ist. einen solchen Schwellenwert gegenüber Z- und Y-Impulse eine Domänenbewegung nur in

Domänenfortbewegung in einer Schicht aus einem 50 einer ausgewählten Bitspeicherstelle der Schicht 11

Material, beispielsweise aus den Seltenen-Erde- erzeugen, während Domänen in nartieli ausgewählten

Orthoferrites welches leicht bewegbare stabile ein- Bitspeicherstellen nur vemacMässigbar gestört

wandige Domänen umgekehrter Magnetisierung zu werden.

führen vermag, künstlich auf sehr einfache Weise Zur Erläuterung dieser Betriebsweise sind vier bei-

dadurch erzeugt werden kann, daß mit entsprechend 55 spiclhafte Bitspeicherstellen in der Schicht U darge-

§eformten lokalen Magnetfeldern gearbeitet wird, stellt Diese Bitspeicherstcllen sind durch gedachte,

Welche die Domänenbewegüng gezielt behindern. Es gestrichelt gezeichnete Kreise identifiziert₍ die an

fet dadurch möglich, einen Speicherbetrieb auf "den Schnittpunkten beispielhafter Z- Und Y-Treiblei-

SchWellenWertbastS auch mit einwandigen Domänen tern gelegen sind. Die Treibleiter sind in üblicher

tu realisieren, Wenn des Weiteren die Domänen- 60 Weise mit Zl, Z2, Yl und Y2 bezeichnet. Die Bit-

fositiotten einer jeden Bitspeicherstelie Von einer in speicherstellen sind mit BLIl, BLl2, BL21 Und

Ihnlicher Weise erzeugten Magnetfeidbarriere um= ÖL 22 bezeichnet, Wobei die Ziffern in jeder dieser

lchlössen sitld, lassen sich ,eine DomartenbeWegung Bezeichnung die entsprechenden Z- und Y-Leiter

IUs der Bitspeichersteile heraus und damit Wechsel- definieren. Die Z- und Y-Leiter liegen zwischen Z-

ivirkungen zwischen Domänen in benachbarten Bit- 65 Und Y-Auswähltreibern 13 bzw. 14 und Erde, Sie

Ipeicherstellen verhindern, können auf gegenüberliegenden Seiten der Schicht 11

Die erfnidUngsgerriäß Vorgesehene gezielte Behiii- oder -— bei entsprechender Isolierung — an der

derUrig der Domänenbewegüng kanu atiE zahlreichen gleichen Seite angeordnet sein.

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Ein Äb'iäsfleifer 15 ist mi£ jeder Bitspeicherstelle irt allen Figuren^ die eine Draufsicht auf die" Schicht

gekoppelt Und liegt zwischen einer Verbräücherschat- 11 wiedergebeii:, eine Absiößungskfäft füf' Domänen

lung 16 Und Erde* Die Art Und Weise der Kopplung und eift Pluszeichen eine Anziehungskraft,

zwischen' dem Leiter 15 Und einer Bitspeichefstelle lii jeder Bifspeichersteile nimmt eine etnwändigö

wird nachstehend Hoch erläutert, 5 Ddniaiie, ζ, Ϊ3» die DomäneD in Plg; 2} dauernd

Die Treiber 13 Und 14 Und die Schaltung 16 sind eine von zwei möglichen Positionen eifii Die' beideii

aii eine Steuerschaltung 17 über Leiter 18; 19 bzw. Positionen für eine Domäne sind in deifi Fig¹; 2Ünd 4

20 angeschlossen. Die verschiedenen Treiber Und die dargestellt Und SbHen zur Darstellung" der beiden

anderen Schaltungen sind irgendwelche Bauelemente. Öinärwerte eines Bits als die »1«- bzw. die »0«-Posi-

die in der Lage sind, in der erfindungsgemäßen Weise io lionen bezeichnet sein. Sie sind bei der Anordnung

arbeiten zu können. nach den Fig. 1 bis 4 durch die beiden Hälften de*

Die Anordnung 10 nach Fig. 1 enthält eine an Achterringes definiert.

die Schicht 11 angrenzende Schicht 21, beispielsweise Die öffnungen in der Schicht 21, die den Achteraus Glas. Die Schicht 21 ist mit Öffnungen versehen. ring/111 bilden, sind durch Abstände voneinander die nach allgemein bekannten Methoden, z. B. mit 15 getrennt, die kleiner als der Durchmesser einer einHilfe eines I.nserstrahls. eingearbeitet sind, um wandigen Domäne sind. Insbesondere wird an der Öffnungen in z. B. etwa achterförmiger Anordnung Taille des Achlerringes die Bewegung der Domäne zu erhalten, deren Lagen den Bitspeicherstellen in der aus der einen in die andere Position der Bitspeicher-Schicht 11 entsprechen. Die durch die öffnungen de- stelle durch die Abstoßungskraft zwischen den negafinierten achterringförmigen Bereiche sind mit /111, 20 tiv magnetisierten Öffnungen des Ringes und der /112, /121 und A22 bezeichnet, um ebenfalls den positiv magnetisierten einwandigen Domäne behin-Bitspeicherstellen in der Schicht Il zu entsprechen. dert. Lm ähnliches Ergebnis erhält man auch dann. Die achterringförmigen Bereiche sind nur gedachte wenn die öffnungen nicht so dicht beieinander liegen. Muster, sie dienen vorliegend nur zur besseren Dar- Die bei der Bewegung einer Domäne von der Posistellung des Öffnungsmusters. 25 tion nach Fig. 2 in die PosHion nach Fig. 4 in

Die Öffnungen sind mit magnetischem Material Rechnung zu stellende Abstoßungskraft wird durch gefüllt, beispielsweise mit Eisenoxyd, das in einer die Felder auf die Domäne D ausgeübt, die durch zur Magnetisierungsrichtung der einwandigen Domä- den Fluß im Material der Öffnungen ft 1 und ft 2 ernen entgegengesetzten Richtung magnetisiert ist. Vor- zeugt werden. Diese Kraft bildet einen Schwellenwert, liegend sei angenommen, daß die Schicht 11 in 30 den ein jedes Übertragungsfeld zur Bewegung einer Fig. 1 nach unten magnetisch gesättigt ist. Diese Domäne D überwinden muß. Die Kraft ist jedoch Richtung soll hier als die negative Magnetisierungs- durch die Magnetisierung des Materials in jeder OfT-richtung bezeichnet sein. Eine einwandige Domäne nung bestimmt und demgemäß eine steuerbare Funkist dann ein isolierter Bereich, in welchem der Fluß tion des verwendeten Materials sowie der verwendenach oben gerichtet ist. Diese Richtung sei als die 35 ten Materialmenge.

positive Magnetisierungsrichtung bezeichnet, und Der Betrieb erfordert die dauernde Speicherung

eine einwandige Domäne D kann demgemäß darge- einer einwandigen Domäne in jeder BitspeicherMelle

stellt werden durch einen Kreis, in welchem ein Plus- des Speichers, beispielsweise in der in Fig. 2 darge-

zeiciifn eingeschrieben ist (Fig. 2 und 3).Ein achter- stellten Position. Die Erzeugung und Einbringung

ringförmiger Bereich in der Schicht 21 erzeugt also 40 von Domänen zu diesem Zweck sei hier nicht weiter

die dargestellte Verteilung permanenter negativer beschrieben.

Felder, "wie diese durch die Minuszeichen in den Für einen Betrieb auf Schwellenwertbasis werden Öffnungen des Achterringes All in F i g. 2 darge- Ströme jedem der Leiter X1 und Y1 derart zugestellt sind. Dieses Feld, es sei daran erinnert, ist einem führt, daß das von jedem Strom einzeln erzeugte Vormaanetisierungsfeld überlagert, das zweckmäßi- 45 Feld für sich allein nicht ausreicht, die von den negagerweise durch einen Magneten M in F i g. 1 erzeugt tiv magnetisierten Öffnungen £>1 und ft 2 erzeugte wird. Für letzteren ist ein Rückweg für den Fluß Abstoßungskraft zu überwinden; jedoch können die (nicht dargestellt) vorgesehen. Der Magnet M erzeugt Felder beider Ströme zusammen diese Kraft überein Feld eines Vorzeichens, das die einwandigen Do- winden. Folglich bewegt sich die Domäne D in der mänen zu kollabieren sucht, und dient zum Aufrecht- 5° voll ausgewählten Bitspeicherstelle BL Il von der in erhalten der Domäne in stabiler Größe. F i g. 2 eingenommenen Stellung in die in F i g. 4 ein-

Die durch das negativ magnetisierte Material in genommene Stellung, während die Domänen in den den Öffnungen des Achterringes erzeugten Felder halb ausgewählten Bitspeicherstellen BL12 und BL21 stoßen eine einwandige Domäne ab. Dieses ergibt nur vernachlässigbar gestört werden. An Hand der sich aus F i g. 3. die einen Querschnitt durch die 55 Rechte-Hand-Regel ergibt sich sofort daß die Schichten 11 und 21 zeigt Die Magnetisierung einer Ströme, wie diese im Zusammenhang mit Fig. 2 einwandigen Domäne D ist in F i g. 3 durch den nach beschrieben sind, in der Schicht 11 unterhalb des oben gerichteten Pfeil/1 ti dargestellt Entsprechend Schnittpunkts der Leiter Xl und Yl in dieser Figur der angenommenen Übereinkunft ist der Pfeil von Felder erzeugen, die die Domäne D anziehen. Nur in Minus nach Plus gerichtet, wie dies durch die Minus- 60 einer voll ausgewählten Bitspeicherstelle wird ein und Pluszeichen in der Schicht 11 dargestellt ist Die solches Feld durch die in den beiden angesteuerten Magnetisierung des magnetischen Materials in einer Leitern fließenden Ströme erzeugt Folglich zieht ein Öffnung der Schicht 21 ist durch den nach unten, ge- solcherart in der ausgewählten Bitspeicherstelle errichteten mit Doppeilinien gezeichneten Pfeil Ap zeugtes Feld eine Domäne mit ausreichender Kraft dargestellt, der gleichfalls von Minus nach Plus ge- 65 an, um den Schwellenwert zu überwinden, der durch richtet ist Man sieht aus der Figur, daß die Minus- das magnetische Material der zugeordneten Öffnunzeichen aneinander angrenzen, was eine Abstoßungs- gen b 1 und b 2 gebildet ist In den halb ausgewählten kraft anzeigt Folglich bezeichnet ein Minuszeichen Bitspeicherstellen tritt nur die Hälfte einer solchen

Kraft auf,- el Ιϊ, iiUf diejenige Kraft, welche dem liröiii iii Hilf einem angesteuerten Leiter zugeordnet IsIt Eine solche Rfäft reicht Hfcht alls, den Schwel* |eh\Ver£ z!U überwinden.·

Die S't'röme> die: den Leitern Xi Und Yi zur Be-•reäurig der Dörita'fie Ö iii F¹Ig₁2 in diö" NuIt-Po-HiIi¹OIi (Fig, 4] zugeführt worden* sind nach oben (Hiks Bzw.- nach unten links für die' Leiter Xi bzw. Yi gerichtet. Wie dieses durch' die' Pfeife / in Fig.- 2 dargestellt ist. Ströme in diesen dargestellten Rieh- ίο fcingen werden als »negativ« bezeichnet, wie dieses iiirch die Impulse P,Y1 und PYi im Impulsdia-Iramm ρ t der Fig. 5 angegeben ist. »Positive« iröme in Richtungen, wie diese durch die Pfeile / in fig. 4 angegeben sind, veranlassen eine Domäne, is <aß sie sich von der Null-Position in die Eins-Posilion bewegt. Solche Impulse sind mit -^PzYl und ■rPYi in P ig. 5 bezeichnet. Wenn eine ausgewählte fiitspeicherstelle hereits eine Domäne in derjenigen foslition enthält, in welche eine Domäne durch die *o Übertraglingsfelder gedrängt werden soll, resultiert ftur eine vernachlässigbare Domänenbewegung.

Man sieht also, daß eine einwandige Domäne zwitchen zwei Positionen einer ausgewählten Bitspeicher-HeIIe in einem Domänenfortpflanzungsspetcher auf fcchwellenwenbasis bewegt werden kann.

Zahlreiche A\btastmittel sind geeignet. Wird opti- $cl :s Auslesen vorgezogen, so können hierzu sowohl der Kerr- ah auch der Faraday-Effekt verwendet werden. Wird elektrisches /auslesen vorgezogen, so können Verdrahtungsmethoden verwendet werden. die den bei üblichen Anordnungen mit beliebigem £ugrifT verwendeten ähnlich sind.

Eine beispielhafte /\uslesemethode sei nun an Hand der Fig. 6 beschrieben. Im einzelnen ist der Leiter 15 der Fig. 1 an den einen Teil jeder Bitspeicherstelle in der Schicht 11 gekoppelt. Der Leiter Umfaßt zweckmäßig einen Rückweg nach Erde, wobei mit entsprechenden Teilen desselben eine Leiterschleife gebildet wird, die die angekoppelten Positionen umgib*. Die Schleifen sind mit l_ah bezeichnet, wobei « und b die laufenden Ziffern 1. 2 ... bedeuten, die der Bezifferung der angekoppelten Bitspeicherstellen jeweils entsprechen. Entsprechend allgemein bekannten Rauschreduzierungsmethoden kann der Richtungssinn nächst benachbarter Kopplungen zweckmäßig alternieren.

Eine Ausleseoperation wird, ansprechend auf negative Impulse auf den einer ausgewählten Bitspeicherstelle entsprechenden Leitern, ausgeführt. So zwingen beispielsweise gleichzeitige Impulse PZl und PY1 auf den Leitern X1 und Y1 eine Domäne D in F i g. 2, sich in die Null-Position der F i e. 4 zu bewegen, wodurch eine Spannung im Leiter 15 zur Feststellung durch die Verbraucherschaltung 16 unter der Steuerung der Steuerschaltung 17 induziert wird. Der erzeugte Ausgangsimpuls, wenn beim Abfragen die ausgewählte Bitspeicherstelle eine Domäne in der Eins-Position enthält ist als Impuls PO in Fig. 5 dargestellt. Fehlt eine Domäne in der Eins-Position, so wird nur ein vernachlässigbarer Impuls beobachtet.

Für lineare Auswahl-Organisation sind andere Typen von Auslesemethoden brauchbar.

F i g. 7 zeigt eine Bitspeicherstelle mit drei hintereinander angeordneten möglichen Domänenpositionen, die von längs eines Ovals angeordneten Quellen für negative Feldkräfte (abstoßende Kräfte) UnigebeH sind« Die' MitteipösttidiiY die in (l6i 2eichriung vöfl eiiie'r Öotüäne Ö besetzt IsI₁ entspricht der Eins-Positiöftf in F i g* 2, pie' in der Zeichnung untere PösUiorf entspricht! der ffüll-Pösittön der Fig",4s Diö obere Pösifiöiri sei als LesepösUiÖfi bezetöhneti Jtfünd y-Leseifiitef schneiden Sich,- Wie dargestellt} zwischen der Mitteiposiliön Und tief oberen Posittofh

Ein p'iirrhänehtef Magnetpol, z) ß. def Pluspol, Wird in jecidf Position def BifSp'eicherstelfö zentral fixiert, wie dieses durch die Pluszeichen in Fig. 7 angedeutet ist Bewerkstelligt kann dies werden durch Verwendung dreier öffnungen mit positiv magnetisiertem Material in der Schicht 21, um Anziehungskräfte für eine Domäne in den entsprechenden Positionen zu erzeugen. Die Domäne D wird sich daher nur dann in einer stabilen Lage befinden, wenn sie symmetrisch bezüglich einer der fixierten positiven Pole gelegen «st.

Die Schreboperalion ist der der Anordnung nach den Fig. 2 u«id 4 vollständig analog. Das Auslesen erfolgt jedoch ansprechend auf Impulse au· den zusätzlichen X- und Y-Leseleitern (F i g. 7) unter der Steuerung ein;r Steuerschaltung, wie diese in Fig. 1 dargestellt ist. Die Gegenwart einer Domäne in der Mittelposition wird festgestellt, wenn diese Domäne sich in die obere Position auf die Leseimpulse hin bewegt. *l.ese«-Impulse des entgegengesetzten Vorzeichens überführen jegliche solcherart bewegte Domäne zurück. Wenn eine Domäne in der Mittelposition einer ausgewählten Bitspeicherstelle fehlt, wird selbstverständlich keine Domäne zur Feststellung verschoben. Domänen in Mittelpositionen von partiell ausgewählten Bitspeicherstellen unterliegen nur vernachlässigbaren Pendelbewegungen. Ein Abtastleiter 15 ist an die obere Position jeder Bitspeicherstelle, zweckmäßig in der Art nach F i g. 6, zu diesem Zweck angekoppelt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind keine Einschnürungen in der ringförmigen Anordnung der Öffnungen erforderlich. Die fixierten Pluspole liefern statt dessen die notwendige Domänen-Positionsstabilisierung.

F i g. 8 zeigt eine Ausführung, bei der die Impulse, die bei der Ausführungsform nach F i g. 7 zur Rückführung einer Domäne in die Mittelposition erforderlich waren, nicht notwendig sind. Der einzige Unterschied zwischen den Ausführungsformen nach Fig.! und 8 ist der. daß die obere Position, in die eine Domäne während eines Auslesevorganges bewegt wird eine ausreichende Minuspolverteilung zur Erzeugung von Abstoßkräften aufweist, um diese Position füi Domänen unstabil zu machen. Eine solche Ver teilung ist in F i g. 8 durch ein Minuszeichen dar gesteift.

Die verschiedenen beschriebenen AusfShrungsfor men weisen sowohl eine für Domänenbewegung un überwindliche Grenze auf, die jede eine Domäne be herbergende Bitspeicherstelle umgibt, also auch dei Schwellenwert liefernde, überwindbare Grenzen zwi sehen den einzelnen Positionen innerhalb einer Bit speicherstelle. Die unüberwindlichen Grenzen sini beispielsweise durch das magnetische Material in dei Öffnungen eines Ringes, wie in Verbindung mit dei Fig. 1 bis 4 beschrieben, erzeugt und sind in dei F i g. 7 und 8 jeweils durch ein Oval dargestellt Di überwindbaren Grenzen können durch fixierte, zen tral angeordnete, gleiche (anziehende) Pole (Fig. und 8) oder alternativ durch symmetrisch angeord

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nefe Ungleiche (abstoßende) Pole (Fig. 2 Und 4) vor- geeigneten Felder zu erzeugen, wenn ein Ström durch gesehen sein, um den ÜbefträgUngskanal eifizu- diese hir.durchgeschickt wird,
schnüren* in jedem Fäll schneiden sich die Treib- Versuche, die ah mit öffnungen versehenen tfänsleitef afi den verschiedenen Positionen, und eine Öd- parenteri Schichten ausgeführt worden sind, erfhög^ matte iti einer Position hat zweckmäßig eittö solche 5 lichten einen erfindungsgemäßen Betrieb bei öpti-Größe, daß die Tfeibleiter überlappt werden (siehe scher Beobachtung (Faraday-Effekt) in höchst einz. B, Fig. 8). fächer Weise. Bei einem speziellen Beispiel hatte eine Es gibt zahlreiche Methoden zum Erzeugen eiiief 0,075 cm dicke Säphifschieht durchgebohrte Löcher lezielten Behinderung der Domänenbewegung ent- eines Durchmessers von 5'1O^-3 cm bei einem Mitsprechend der Erfindung. Üie verschiedenen Ausfüh- io tenabstand Von 7,5· 1O~³ cm. Die Löcher waren mit tungsforriien sind hier an Hand einer nichtrriagneti- Eisenoxyd gefüllt, und das Eisenoxyd war in einer Sehen Schicht beschrieben worden_s in welcher mit Richtung magnetisiert, die der Magiietisierungsrichmagnetischem Material gefüllte Öffnungen vorge^ lüng der Domänen in einer benachbarten Thuliiimsehen sind. Dabei ist dieses magnetische Material in orthoferritschichf, entsprechend der Anordnung nach einigen Fällen so gepolt, daß einwandige Domänen 15 Fig, 3, entgegengesetzt war. Die Domänen hatten •bgestößeil werdeii, Und in änderen Fällen so·, daß eineil Dürchfnesser vort etwa 7,5'1O^-3 cm. Die OfF-iliese Domänetl angezogen werden. Verallgemeinernd nüngeh wären hri wesentlichen wie iiach F i g. 2 gesprochen, sind lediglich räumlich sich ändernde und 4 angeordnet. Ein Impuls von 100 Milliampere, oder räumlich ungleichförmige Felder notwendig, die der jedem der ausgewählten X- und y-Leiter zugetuf eine Domäne einwirken, wenn diese von der 20 führt wurde, bewegte eine Domäne nur in der voll einen in eine andere Position bewegt wird. Zusatz- ausgewählten Bitspeicherstelie, während die Dolich können Drahtschleifen in eingeschnürter ring- mänen in den halbausgewählten Bitspeicherstellen förmiger Konfiguration dazu verwendet werden, die praktisch ungestört blieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 S02 278

Patentansprüche;

1. Magnetspeicher mit einer Schicht aus magnetischem Material, welches leicht bewegbare, stabile, einwandige Domänen umgekehrter Magnetisierung zu führen vermag, mit auf der Schicht definierten Bitspeicherstellen, von denen jede eine Mehrzahl möglicher Positionen für einwandige Domänen aufweist, mit einer Übertragungseinrichtung zum steuerbaren Bewegen einwandiger Domänen zwischen den Positionen einer ausgewählten Bitspeicherstelle und mit einer Einrichtung zum selektiven Feststellen des Vorhandenseins oder Fehlens von einwandigen Domänen in bestimmten Positionen jeder Bitspeicherstelle, gekennzeichnet durch Mittel (z.B. Schicht 21) zum Erzeugen lokaler Magnetfelder an den Bitspeicherstellen \on solcher Form, daß der Domänenbewegung zwischen den einzelnen Positionen in einer ausgewählten Bitstelle ein jeweils zu überwindender künstlicher Schwellenwert entgegensteht.

2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Domänenpositionen für jede Bitspeicherstelle vorgesehen und von einer Magnetfeldb^rriere umschlossen sind, die eine Domänenbewegung aus der Bitspeicherstelle heraus verhindert.

3. Speicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfei Jerzeugungsmittel gebildet sind durch eine unmagnetische Schicht (21) mit hierin eingebrachten öffnungen, welche beiderseits des Domänenübertragungsweges je zwischen benachbarten Domänenpositionen der in der ersten Schicht vorgesehenen Bitspeicherstelle liegen und mit magnetischem Material gefüllt sind, das im Sinne einer Behinderung der Domänenbewegung zwischen den Positionen magnetisiert ist.

4. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material für eine Domänenabstoßung magnetisiert ist (Fig. 2 und 4).

5. Speicher nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfelderzeugungsmittel gebildet sind durch eine unmagnetische Schicht (21) mit hierin eingebrachten öffnungen, velche zentral zu den zugeordneten Domänenpnsitionen der in der ersten Schicht vorgesehenen BiKpeicherstellen liegen und mit magnetischem Material gefüllt sind, das für eine Domäncnan/iehung magnetisiert ist (Fi g. 7 und 8).

(S. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfclderzeugungsmiftel an jeder Bitsteile- ein ringförmiges Magnetfeld liefern, das die zugeordneten Dömärtenpösitiönen paarweise umgibt und Von einer Polarität ist, die Domänenabstoßung zuf Folge hat.

7. Speicher flach Anspruch G₁ dadurch gekenn* ieichfletj daß das ringförmige Feld eine Einschnürung aufweist, die zur Bildung einer Achterform lii der Schiclitebene führt (Fi g, 2 und 4).

8- Speicher nach Anspruch 6 öder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Feld die für cite Dotnänertbewegung unüberwindliche Barriere. bildet.

·". Speicher nach Anspruch I₁ dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Einschnürung den die Domänenbewegung behindernden Schwellenwert bildet,

10. Speicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (U) aus magnetischem Material m der Schichtebene praktisch magnetisch isotrop ist und eine außerhalb der Schichtebene verlaufende Vorzugsmagnetisierungsrichtung besitzt.

11. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsemrichtung erste (Xl, X 2 ,.,) und zweite (Fl YI...) Leitergruppen aufweist, die sich paarweise zwischen jeweüs zugeordneten ersten und zweiten der Domänenpositionen an den. Bitspeicherstellen überkreuzen, und daß eine Impulsgabeschaltung (13, 14) dem jeweils ausgewählten ersten (Xl, Xl...) und zweiten (71, Y2...) Leiter Ströme einer Amplitude zuführt, "m je ein Feld in der Schicht (11) kleiner als der Schwellenwert zu erzeugen, wobei aber die beiden Ströme an der voll ausgewählten Bitstelle ein Gesamtfeld oberhalb des Schwellenwerts erzeugen.

12. Speicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede 3itstelle eine dritte Position aufweist, wobei die Magnetfelder auch diese Position umfassen (F i g. 7 und S).

13. Speicher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Positionen Felderzeugungsmittel zum Anziehen einwandiger Domänen enthält (F i g. 7).

14. Speicher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Bitstelle die ersten beiden Positionen Felderzeugungsmittel zum Anziehen einwandiger Domänen aufweisen und die dritte Position Felderzeugungsmittel zum Abstoßen einwandiger Domänen (F i g. 8).