DE2156514C3 - Magnetische Blasendomäneneinrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Magnetische Blasendomäneneinrichtung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine magnetische Blasendomäneneinrichtung. bei der auf einen ebenen Träger
mehrere aneinandergrenzende .Schichtbereiche mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften aufgebracht
sowie Einrichtungen zum Erzeugen und Feststellen von Blasendomänen vorgesehen sind und ein
Verlahren zur Herstellung einer derartigen Blasendomäncneinrichtung.
Eine Blasendomäneneinrichtung mit den genannten Einzelheiten ist aus der US PS 35 03 054 bekanntgeworden.
Es ist ferner bekannt, daß in dünnen Schichten aus Y-Ga-Fe-Granat der Wert der Sattigungsmagnetisierung
und die Größe der Blasendomänen in weiten Grenzen verändert werden können (IBM Technical
Disclosure Bulletin Bd. 13, Nr. 2. Juli 1970. S. 517).
Die Abspaltung von Blasendomänen mittels stromdurchflossener Leiterschleifen, die zur Zeit zur Erzeugung
von Blasendomänen mit einem Durchmesser von 38 μηι benutzt wird, kann nicht in befriedigender Weise
zur Erzeugung kleiner Blasendomänen mit einem Durchmesser von 6,4 μΐπ angewendet werden, und zwar
wegen der durch das Auflösungsvermögen der photolithographischen Verfahren zum Herstellen der Leiterschleifen
gesetzten Grenzen und wegen der zum Leiten des Stroms erforderlichen Dicke des Leiters. Außerdem
ist das Ausgangssignal eines Hall-Generators, der zum
Blasennachweis benutzt wird, von der Größe der den umgekehrt magnetisierten Domänen ausgesetzten Fläche
abhängig. Blasendomänen mit einem kleinen Durchmesser und einer dementsprechend kleinen
Fläche ergeben daher nur ein schwaches Ausgangssignal, was den Nachweis oder das Auslesen der kleinen
Blasendomänen schwierig macht.
Ausgehend von dem eingangs genannten Gegenband
ist es Aufgabe der Erfindung, bei einer magnetischen Blasendomäneneinrichtung den erforderlichen Obe>f|aehenbereich
für eine vorgegebene Speicherkapazität zu
vermindern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelost. daß die auf dem Träger aufgebrachte Schicht mindestens
einen ersten Bereich und einen in der Trägerebene angrenzenden zweiten Bereich aus magreiischem
Blasendomänenmateriai aufweist, die verschiedene Werte der Sattigungsmagnetisierung besitzen.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß sich ΙχΊ
denjenigen Teilen der Schicht, die eine niedrigere Sättigungsmagnetisierung und als Folge da\o-i einen
größeren Blasendomänendurchmesser aufweisen, herkömmliche Blasendomänenauslese- und verschiebee.nrichtungen
verwenden lassen, während der andere Teil der Schicht, der eine höhere Magnetisierung auiwcist.
Blasendomänen geringeren Durchmessers und somit eine höhere Speicherdichte zuläßt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die Schicht einen dritten, in der Trägerebene an den
zweiten Bereich angrenzenden Bereich aus magnetischem Blasendomänenmateriai auf, dessen Sättigungsmagnetisierungswert
sich von dem des zweiten Bereiches unterscheidet und dem des ersten Bereiches
nahekommt.
Bei einer weiterer. Ausführungsform der Erfindung besteht der erste Bereich aus mindestens zwei
übereinanderliegenden Schichten aus Blasendomänenmateriai.
Schließlich kann der Wert der Sattigungsmagnetisierung
im ersten und im dritten Bereich der Schicht geringer sein als der Wert der Sattigungsmagnetisierung
des zweiten Bereiches, so daß der Domänendurcnmesser
im ersten und im dritten Bereich größer als der Domänendurchmesser im zweiten Bereich und somit
kompatibel mit der Größe der Blasendomänen ist, die sich mit herkömmlichen Blasendomänenerzeugungs-
und -feststeliungseinrichtungen erzeugen und feststellen lassen.
An Hand der Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 ist die Draufsicht auf eine Blasendomäneneinrichtung
nach der Erfindung und
F" i g. 2 ist eine Querschnittsansichi der F i g. 1.
Wie in der F i g. 2 dargestellt ist. ist auf einem einkristallinen Träger 10 eine dünne Schicht 12 aus
magnetischem Blasendomänenmateriai aufgebracht.
Der Träger 10 ist ein einkrisiailines Material mit einer
Zusammensetzung entsprechend der Formel JiQsOι;,
worin ) wenigstens ein Element ist, das aus der aus Cer, Praseodym, Neodym. Promethium, Samarium. Europium,
Gadolinium, Terbium, Dysprosium. Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium, Lanthan. Yttrium,
Calcium und Wismut bestehenden Gruppe gewählt ist, und Q wenigstens ein Element ist, das aus der aus
Indium. Gallium. Scandium. Titan, Vanadir Chrom. Mangan, Rhodium, Zirkonium, Hafnium, Niob. Tantal
und Aluminium bestehenden Gruppe gewählt ist.
Beispiele für bevorzugte Substratmaterialien sind
Die Schicht aus dem Blasendomänenmaterial hat eine Zusammensetzung entsprechend der Formel JjQiOi:.
worin J wenigstens ein Element aus der aus Cer. Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium.
Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium. Erbium, Thulium, Ytterbium. Lutetium. Lanthan und
Yttrium bestehenden Gruppe ist, und worin Q aus der aus Eisen, Eisen und Aluminium, Eisen und Gallium.
Eisen und Indium, Eisen und Scandium, Eisen und Titan. Eisen und Vanadium, Eisen und Chrom und Eisen und
Mangan bestehenden Gruppe gewählt ist.
Beispiele für bevorzugte Schichtmaterialien sind Y1Ga: :C)i2und YjGa1.1Fe3.9O12.
Ein bevorzugter, aus Schicht und Träger zusammengesetzter
Aufbau enthält einen Eisengranatfilm mit einer bestimmten Magnetosiriktionskonsumten und
einer bestimmten Differenz zwischen den C-itterkonstanten
der Schicht und des Trägers.
Die magnetische Schicht 12 hat, wie in der I i g. 2 in
Schnittansicht und in der Fig. 1 in der Draufsicht gezeigt ist, einen ersten Bereich 14, der eine
Blasendomäne 15 enthält, einen zweiten Bereich 16, der ~--
Elasendomänen 17 enthält, und einen angrenzenden Bereich 18, der ßlascndomänen 19 enthält. Der erste
Bereich 14 ist ein Blasendomänenmaterial mii einer bestimmten erster. Magnetisierung. Ein Beispiel tür das
Material des Bereichs 14 ist ein durch Gallium substituierter Yitriumeisengranat. Der Durchmesser
der Blasendomäne 15 in dem durch Gallium SLbstiiuierten
Ytiriumeisengranat würde etwa 12.7 um betragen, v, as relativ groß ist.
Der zweite Bereich 16 is: ein Blasendomänenmaierial
mit einem höheren MagnetKierungsniveau als der Bereich 14. so daß die Blasendomänen 17 einen
kleineren Durchmesser als die Blasendomanen 15 haben. Ein Beispiel für ein geeignetes Material für den
Bereich 16 ist durch Gallium substituierter Yuriumeisengranat mit einem Blasendomär.endurchmesser von
etwa 6,4 μηι.
Der Bereich 18 besteht aus einem Blasendomänenmaterial gleich dem des Bereichs 14. d. h. aus einem
Blasendomänenmaierial. das einen relativ großen ßlasendomänendurchmesser aufweist, wie z.B. aus
einem durch Gallium substituierten Yuriumeisengranat.
Die Blasendomänencinrichtung kann nach verschiedenen
Verfahren hergestellt werden. Ein Verfahren /ur Herstellung des in der F i g. 1 dargestellten Aufbaus
besteht darin, daß man eine gleichmäßige Schicht 12 aus
magnetischem Material auf der gesamten Trägeroberfläche anordnet, so daß die ursprünglichen Bereiche 14,
16 und 18 alle die gleiche Magnetisierung und »lie re!au\
kleine Blasendomänendurchmesser besitzen. Dann und
die Magnetisierung der Bereiche 14 und 18 durch Diffusion geeigneter Ionen, wie z. B. Ionen \on
Aluminium. Gallium u.dgl., in diese Bereiche hinein unter Ausbildung eines Materials mit relativ großen
Blasendomänendurchmessern verringert. Es ist vorteilhaft,
wenn die Diffusion mit einem lon der Wertigkeit + i durchgeführt wird, so daß das eindiffundiene l"n
Eisen ersetzen kann. Der Bereich 16 würde natürlich
w ährend des Diffusionsschriites abgedeckt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Magnetische Blasendomäneneinrichtung, bei der auf einen ebenen Träger mehrere aneinandergrenzende
Schichtbereiche mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften aufgebracht sowie
Einrichtungen zum Erzeugen und Feststellen von Blasendomänen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf dem Träger (10) aufgebrachte Schicht (12) mindestens einen ersten Bereich (14) und einen in der Trägerebene
angrenzenden zweiten Bereich (16) aus magnetischem Blasendomänenmateriai aufweist, die verschiedene
Werte der Sättigungsmagnetisierung besitzen.
2. Blasendomäneneinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (12) einen
dritten, in der Trägerebene an den zweiten Bereich (16) angrenzenden Bereich (18) aus magnetischem
Blasendomänenmateriai aufweist, dessen Sättigungsniagnetisierungswert
sich von dem des zweiten Bereiches (16) unterscheidet und dem des ersten
Bereiches (14) nahekommt.
3. Blasendomäneneinrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (14)
aus mindestens zwei übereinanderliegenden Schichten (24,28) aus Blasendomänenmateriai besteht.
4. Blasendomäneneinrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der
Sättigungsmagnetisierung im ersten und im dritten Bereich (14, 18) der Schicht geringer ist als der Wen
der Sättigungsmagnetisierung des /weiten Bereiches (16), so daß der Domänendurchmesser im ersten und
im dritten Bereich (14, 18) größer als der Domänendurchmesser im zweiten Bereich (16) und
somit kompatibel mit der Größe der Blasendomänen ist, die sich mit herkömmlichen Blasendomänenerzcugungs-
und -feststeliungseinrichtungen erzeugen und feststellen lassen.
5. Verfahren zur Herstellung der Blasendomäneneinrichtung nach Anspruch '·, bei dem eine Schicht
eines magnetischen Materials gleichförmig über die Oberfläche des Trägers verteilt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß ein dreiwertiges Kation in ausgewählte Bereiche einer Eisen enthaltenden
magnetischen Schicht zur Herabsetzung der Sättigungsmagnetisierung
der Bereiche eindiffundiert wird.
50
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Publications (3)
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| DE2156514A1 DE2156514A1 (de) | 1972-09-21 |
| DE2156514B2 DE2156514B2 (de) | 1976-04-15 |
| DE2156514C3 true DE2156514C3 (de) | 1976-12-02 |
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