DE2020774A1 - Duennfilm-Magnetspeicherelement - Google Patents

Description

101 B&.Murat, Paris I6e"me, Frankreich

Dünnfilm-Magnetspeicherelement

Die allgemein üblichen Ringkern-Magnetspeicher weisen verschiedene Nachteile auf. Insbesondere ist der Pegel der Leseimpulse zwangsläufig begrenzt, wenn man wünscht, dass die in bestimmten Ringkernen gespeicherte Information nicht durch unbeabsichtigte Ummagnetisierung beim Ablesen andrer Ringkerne zerstört wird.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Magnetspeicherelements, das den Aufbau von Speichern ermöglicht, bei denen dieser Nachteil beseitigt ist.

Das erfindungsgemässe Magnetspeicherelement weist einen Abschnitt eines ferromagnetische!! Dünnfilms auf. Es ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass es eine Achse leichter Magnetisierbarkeit aufweist, und dass Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die Information durch gleichzeitige Erregung von zwei Magnetfeldern, von denen wenigstens eines senkrecht zur Achse leichter Magnetisierbarkeit gerichtet ist, eingeschrieben wird.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.Darin zeigen:

Fig.1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig.2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Magnetspeicherelements nach der Erfindung,

Fig.3 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig.4 und 5 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Speicherelements von Fig.3»

Fig.6 eine ausβinandergezogene perspektivische Darstellung eines Speichers, der unter Verwendung von erfindungsgemässen Magnetspeicherelementen gebildet ist,

Fig.7 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführung8bei3piel3 der Erfindung und

Fig.8 eine achematische Darstellung eines weiteren Auaführungsbeispiels der

Das in Fig.1 dargestellte Magnetspeicherelement besteht aua einem rechteckigen Plättchen 1, das aus einem dünnen ferromagnetischen Metal1£ilm ausgeschnitten ist, der eine gewisse Anisotropie aufweist. Die Achse leichter Magnetisierbarkeit ist parallel zu zwei Seiten des Rechtecks gerichtet. Die Achse schwerer Magnetisierbarkeit steht senkrecht zur Achse leichter Magnetisierbarkeit. Die Anordnung weist eine Anfangsmagnetiaierung auf, die entlang der Achse leichter Magnetisierbarkeit gerichtet iat und dem Zustand O entspricht.

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ORKStNAL INSPECTED

δin sogenancter "Wortleiter" O erstreckt sich in Richtung der Achse schwerer Magnetisierbarkeit. Ein "Bitleiter" 3 erstreckt sich entlang der Achse leichter Magnetisierbarkeit, Der Lesedraht 4 liegt parallel zum Wortleiter.

Diese Anordnung arbeitet in folgender Weise:

Ein !Stromimpuls wird über den Wortleiter geschickt. Er erzeugt ein Magnetfeld H^ (Fig.2), das in dem Plättchen entlang der Achse leichter Magnetisierbarkeit entgegengesetzt zu der Anfangsmagnetisierung des Plättchens gerichtet ist. Wenn das Magnetfeld H"* ausreichend stark ist, neigt

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die Gesamtheit der "Spins" zum Umklappen. Wenn das Feld H ganz genau in der Richtung der Achse leichter Magnetisierbarkeit liegt, kann die Drehung der "Spins" ebensogut im Uhrzeigersinn wie in der entgegengesetzten Richtung erfolgen. Die Spins neigen also dazu, sich, gegenseitig zu blockieren. Wenn der Stromimpuls sehr kurz ist, findet wegen dieser Blockierungserscheinung kein Umklappen statt.

Wenn dagegen ein Stromimpuls synchron zu dem zuvor erwähnten Stromimpuls über den Bitleiter geschickt wird, erzeugt dieser ein Magnetfeld Kj₃ , das in der Richtung der Achse schwerer Magnetisierbarkeit liegt. Dieses Feld H^ kombiniert sich mit dem Feld H^ , und. das resultierende Feld liegt schräg zu der Achse leichter Magnetisierbarkeit.

Dieses Feld steuert die Drehung der Spins alle in der gleichen Richtung. Wenn die beiden Felder verschwunden sind, ist die Magnetisierung umgeklappt, wobei sie wegen der Anisotropie in der Achse der leichten Magnetisierbarkeit bleibt, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Da die B^ockierungserscheinung nicht auftritt, erfolgt das Umklappen sehr viel schniler. Zwei sehr kurze gleichzeitige Impulse können also einUoklappen hervorrufen, das ein Wortimpuls von gleicher Dauer für sich allein nicht verursachen könnte.

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Das üinsctireiben geschieht in folgender Weise:

Ziffer 0: Impuls über Wortleiter und Icein Impuls über Bitleiter. Die Magnetisierung bleibt in der ursprünglichen Richtung (Zustand O).

Ziffer 1: Impuls über Wortleiter und Impuls-des Wertes 1 über Bitleiter. Die Magnetisierung kippt in die entgegengesetzte Richtung um (Zustand 1).

Las Lesen erfolgt durch die gleichzeitige Wirkung eines Wortimpulses und eines-impulses des Wertes 1 auf dem Bitleiter. Diese Impulse haben zusammen keine Wirkung auf den Speicher, wenn die Ziffer 1 gespeichert ist, während sie im entgegengesetztenÄll, wenn sich da3 Speicherelement im Zustand O befindet, ein Umkippen hervorrufen, 3o dass das Speicherelement in den Zustand -1 gebracht wird. In diesem Fall erscheint ein Impuls auf dem Lesedraht 4.

Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsforra, die es ermöglicht auf dem Bitleiter positive oder negative Impulse zu verwenden. Dabei bezeichnen die gleichen Bezugszahlen die gleicnen Teile wie in Fig.1.

-0er Wortleiter 2 ist geringfügig gegen die -¹¹ChSe schwerer Magnetisierbarkeit geneigt.

Der Bitleiter empfängt Impulse gleicher Amplitude, aber entgegengesetzter Polaritäten, wodurch Felder + Ιϊζ oder - uT erzeugt werden, die in der Richtung der Achse schwerer Magnetisierbarkeit liegen.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung wird an Hand von Fig.4 und 5 verständlich..

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IrrU¹Ig.4" ist dargestellt, wie sich das senkrecht zum Wortleiter gerichtete Feld Hj^ mit dem Feld B^ kombiniert-? Das resultierende Feld liegt im wesentlichen in Richtung der Achse leichter Magnetisierbarkeit. Das Umkippen ist blockiert, und das Plättchen bleibt im Zustand 0, In "Fig..5 vereinigt sich das Feld H^ mit einem Feld - - H-ß""; . das resultierende Feld ist noch stärker als das Feld IlT gegen die Achse leichter Magnetisierbarkeit geneigtyEs findet daher ein Umklappen statt. Dadurch wird die Ziffer 1 eingeschrieberr. ·

Das Lesen erfolgt allein durch das Anlegen des Feldes iLt , das ausreicht, weil es gegen die Achse leichter Magnetisierbarkeit geneigt ist und daher eine Uramagnetisierung hervorrufen kann, wenn diese stattfinden soll.

Der Leseäraht ist dann beim lesen gegen alle Störsignale geschützt, die von seiner. Kopplung mit dem Bitleiter verursacht werden könnten.

Fig.6 zeigt in auseinandergezogener perspektivischer ; Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines Magnetspeichers, bei dem die Magnetspeicherelemente von Fig.1 verwendet werden. Die Plättchen sind durch einen einzigen Dünnfilm ersetzt, wobei jedes Speicherelement durch den Abschnitt des Dünnfilms gebildet ist, der sich in der Nähe des Kreuzungspunkts eines 3itleiters und eines Wortleiters befindet. ■ - ·

Der Dünnfilm wird dadurch,erhalt en, dass beispielsweise eine Eisen-Nickel-Legierung im Vakuum auf eine dielektrische Platte 10 aufgedampft wird. Dieses Aufbringen kann nach einem der allgemein bekannten Verfahren erfolgen. Während des Aufbringens erzeugt ein in der Richtung der Achse leicnter

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Magnetisierbarkeit liegendes Magnetfeld die gewünschte Anisotropie in dieser Achse.

Die Leiternetze 2, 3 und 4 werden nach dem Verfahren der gedruckten Schaltungen auf einer'Isolierfolie 11 gebildet.

Ein mit den erfindungsgemässen Speicherelementen gebildeter Speicher weist die folgenden V_orteile auf:

a) die Amplitude der Vortimpulse ist nicht begrenzt, denn beimBehlen des Bitimpulses ist der Wortimpuls an sich allein nicht in der Lage, das Speicherelement zum Umkippen zu bringen. Bei den üblichen Ringkernspeichern besteht die Gefahr, dass ein Wortimpuls mit zu grosser Amplitude für sich allein einen Ringkern, der keinen Bitimpuls empfängt, zum Umkippen bringt.

b) Eine schleichende Entmagnetisierung ist wegen der dünnen Gestalt des Speicherelements nicht vorhanden. Da das Bitmagnetfeld sehr schwach ist und in der Richtung der Achse schwerer Magnetisierbarkeit liegt, ruft es keine Störung hervor.

c) Schliesslich kann gegebenenfalls ein Abschnitt einer Wortzeile für sich allein gelesen werden, wenn die entsprechenden Bitleiter gesteuert werden. I&bei besteht keine Gefahr eines Umkippens der übrigen Speicherelemente.

In Pig.7 und 8 sind weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Magnetspeicherelements dargestellte

Bei dem Ausführungsbeispiel von Pig.7 weist das Speicherelement 1 zwei schmale Schenkel auf, die parallel zur Achse leichter Magnetisierbarkeit gerichtet sind.

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Dav Bltleiter 3 bildet einen Mäander in den Schenkeln dos upeichereletnenta und erstreckt sich entlang den Achsen dieser Schenkel. Der Wortleiter 4 geht senkrecht z\x der Achse leichter Magnetisierbarkeit durch die Mittelöffnung. Das gleiche gilt für den Lesedraht 4. Die beiden breiten Schenkel spielen die Rolle eines magnetischen Kurzschlusses.

Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei den zuvor beschriebenen Anordnungen. Es ist auch die in Fig.8 dargestellte Ausführungsforra möglich. In diesem Pail haben alle Schenkel die gleiche Abmessung.,Jedoch sind zunächst zwei erste Schenkel aufgebracht worden, mit einem ersten Magnetfeld, das parallel zu diesen beiden Schenkeln gerichtet ist, und dann zwei zweite Schenkel, αit einem Magnetfeld, das senkrecht zu dem ersten Magnetfeld steht. Die Achse jedes Schenkels liegt in der Richtung leichter Magnetisierbarkeit. Alles verläuft so, als ob die Schenke. 1 in einer Linie lägen. Djes entspricht praktisch dem ersten Ausführungsbeispiel.

Patentansprüche

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Speicherelement mit einem Abschnitt eines anisotropischen ferromagnetiachen Dünnfilms mit einer Achse leichter Magnetisierbarkeit und einer entlang dieser Achse leichter Magnetisierbarkeit gerichteten Vormagnetisierung, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Einschreiben·der Information durch gleichzeitige Erregung von zwei Magnetfeldern, von denen wenigstens eines senkrecht zur Achssleichter Magnetisierbarkeit gerichtet ist»

2. Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Anschreiben der Information
aus einem Wortleiter und einem Bitleiter bestehen, und
dass der Bitleiter in der Richtung der Achse leichter
Magnetisierbarkeit verläuft,,

3. Speicherelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wortleiter senkrecht zur Achse leichter Magnetisierbarkeit verläuft.

4. Speicherelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass üer Wortleiter gegen die Achse leichter Magnetisierbarkeit geneigt ist«

5. Speiche release nt nach Anapruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die Form eines rechteckigen Plättchens hat,

von dem swei Seiten parallel zur Achse leichter Magnetisierbarkeit verlaufen«

6. Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mittelöffnung sowie zwei parallel zur Achse leichter Magnetisierbarkeit liegende Schenkel und zwei
senkrecht zu dieser Achse liegende Schenkel aufweist.

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7.Speicherelement nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,
dass es eine Mittelöffnung sowie zwei senkrecht zueinander stehende Achsen leichter Magnetisierbarkeit aufweist,
und dass zwei erste Schenkel parallel zu einer der beiden Achsen und zwei zweite Sohenkel parallel zur anderen Achse angeordnet sind. , ;

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