DE2216864B2 - Zylinderdomaenenspeicher - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Zylinderdomänenspeicher mit schichtförmigem Speichermedium mit zur Schichtebene senkrecht magnetisierten Zylinderdomänen, deren Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt gerichtet zur Magnetisierung der Umgebung und einem magnetischen Haltefeld ist und mit einem magnetischen Drehfeld parallel zur Schichtebene, unter dessen Wirkung die Zylinderdomänen längs der durch ein vorzugsweise periodisches Manipulationsmuster bestimmten Bahn verschiebbar sind, dessen schicht- und rechteckförmig auf die eine Schichtebene aufgebrachten Einzelelemente aus magnetisierbarem Material beiderseits der Bahn der Zylinderdomänen angeordnet sind derart, daß — betrachtet in Richtung der Bahn der Zylinderdomänen — jeweils aufeinanderfolgende Einzelelemente geneigt zur Bahn ausgerichtet sind.

In einem im Betrieb als magnetisches Drehfeld ausgebildeten Magnetfeld parallel zur Schichtebene des Speichermediums erzeugen die Einzelelemente des Manipulationsmusters magnetische Streufelder, unter deren Wirkung Zylinderdomänen zu energetisch günstigen Positionen an den Einzelelementen wandern. Bei Drehung des magnetischen Drehfeldes in der Schichtebene verschwinden diese Energieminima. An anderen Stellen des Manipulationsmusters entstehen dafür neue, ⁶S zu welchen die Zylinderdomänen wandern.

Bei geeigneten Manipulationsmustern bewegen sich die Zvlinderdomänen bei einer vollen Umdrehung des magnetischen Drehfeldes um einen Speicherplatz weiter. In einem ständig rotierenden Magnetfeld können die Zylinderdomäoen auf durch das Manipulationsmuster vorgegebenen Bahnen befördert werden.

Durch Anordnung langer, in sich geschfossener Schleifen, sogenannter Speicherschleifen, lassen sich serielle Speicher aufbauen. Die Binärziffern »1« und »0« werden durch Anwesenheit oder Abwesenheit einer ZyBnderdomäne an eine! Stelle des Manipulationsmusters dargestellt Die in die Speicherschleife eingegebene Information kann zerstörungsfrei gelesen und geschrieben werden. Sie ist nicht an einen festen Speicherplatz gebunden, sondern im Umlauf in geschlossenen Bahnendes Manipulationsmusters.

Zum Erhalt einer möglichst kurzen Zugriffszeit und einer hohen Datenrate, wird die Frequenz des magnetischen Drehfeldes so hoch wie möglich gewählt Die Grenzfrequenz, bei deren Überschreitung die Zylinderdomänen aus dem Takt fallen, hängt von magnetischen Eigenschaften des Speichermediums und von der Art des Manipulationsmusters ab.

Durch die DT-OS 19 17 746 sind Manipulationsmuster, sogenannte Tl-Manipulationsmuster und Muster mit rechteckförmigen Einzelelementen mit zur Bahn der Zylinderdomänen geneigter Richtung bekarnt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Zylinderdomänenspeicher zu schaffen, der insbesondere eine im Vergleich zu den bekannten Zylinderdomänenspeichern erhöhte Grenzfrequenz des magnetischen Drehfeldes besitzt

Zur Lösung dieser Aufgabe 'ieht die Erfindung bei einem Zylinderdomänenspeicher der eingangs genannten Art vor, daß die Einzelelemente wenigstens einer Bahnseite jeweils paarweise zusammengefaßt und zumindest X-balkrnähnlich gekreuzt sind.

Zweckmäßiger* eise können die auf der einen Bahnseite angeordneten Einzelelemente scherenartig und fortlaufend gekreuzt sein, derart, daß sich die jeweils von der Bahn abgekehrten und die zur Bahn gekehrten, benachbarten und unter einem Winkel von ca. 90° zueinander geneigten Enden überschneiden. Die von der Domänenbahn abgekehrten Enden der rechteckförmigen Einzelelemente können auch anders ausgebildet sein, wenn dadurch der Übergang zum Manipulationsmuster der Zylinderdomänenbahn einer benachbarten Speicherschleife besser gelingt Die Maße der Einzelelemente müssen, wie an sich bekannt ist für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert werden. Die Länge und Breite der Einzelelemente müssen an den Radius der Zylinderdomänen angepaßt werden. Die Breite der Einzelelemente hängt zusätzlich von der Schichtdicke und der Sättigungsmagnetisierung des verwendeten weichmagnetischen Materials ab.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Manipulationsmuster besitzt im Vergleich zu den bereits bekannten Manipulationsmustern eine wesentlich erhöhte Grenzfrequenz und gleiche Abstände zwischen benachbarten stabilen Positionen und gleiche Antriebskräfte auf die Zylinderdomänen bei jedem Positionswechsel. Es werden vorzugsweise ausschließlich lange rechteckförmige Einzelelemente verwandt, um einen kleinen Entmagnetisierungsfaktor zu erhalten. Im Gegensatz zum TI- und YI-Manipulationsmuster zeigt das Manipulationsmuster keine Verminderung der Grenzfrequenz des magnetischen Drehfeldes durch Ecken in den Zylinderdomänenbahnen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

Zeichnung näher erläutert Darin zeigt

Fig. 1 im Ausschnitt und in schematischer Darstellung ein Manipulationsmuster, wobei die rechteckförmigen Einzelelemente jeweils schreifiert dargestellt sind,

Fig.2 einen mit einem Maiüputationsmuster aufgebauten Zylinderdomänenspeicher in schematischer Darstellung, wobei Teile, die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind, weggelassen sind,

Fig.3 einen mit einer Torschaltung beschichteten Ausschnitt eines Zylinderdomänenspeichers nach F i g. 2, in der Darstellung nach F i g. 2.

In den Fig. 1 bis 3 sind mit 2 schicht- und rechteckförmige Einzelelemente, z. B. aus einer magnetostriktionsfreien Ni-Fe-Legierung bezeichnet, die auf ein in den Figuren nicht dargestelltes: Speichermedium aufgebracht sind. In den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1 bis 3 sind dir Einzelelemente 2 beiderseits einer Bahn 8 der Zylinderdomänen angeordnet, wobei — betrachtet in Richtung der Bahn der Zylinderdomänen — jeweils aufeinanderfolgende Einzelelemente unter Winkeln von etwa 45° bzw. 135° zur Bahn ausgerichtet sind. Die Einzelelemente 2 der einen Bahnseite des Manipulationsmusters nach F i g. 1 sind jeweils paarweise zusammengefaßt und X-balkenförmig gekreuzt Die auf der anderen Bahnseite angeordneten Einzelelemente 2 sind scherenartig und fortlaufend gekreuzt, derart, daß sich jeweils die von der Bahn abgekehrten und die zur Bahn gekehrten, benachbarten und unter einem Winkel von etwa 90° zueinander geneigten Einzelelemente 2 überschneiden. Mit b ist jeweils eine, einem Speicherplatz zugeordnete Periode des Manipulationsmusters bezeichnet.

Der mit einem Manipulationsmuster aufgebaute Zylinderdomänenspeicher nach F i g. 2 enthält eine Lese-Schreib-Schleife 4 mit Anschlüssen 5 für einen Domänengenerator 6 und einen Domänenvemichter 7. sowie zwei Speicherschleifen 3. Der Domänengenerator 6 und der Domänenvemichter 7 sind nur angedeutet

Zum Auslesen der in den Speicherschleifen 3 S enthaltenen Information wird diese mit Hilfe einer Torschaltung nach Fi g. 3 über eine Verbindung 1 in die Lese-Schreib-ScbJeife 4 befördert und mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Detektors ausgelesen. Nach einem durch ein magnetisches Drehfeld, dessen

ίο Magnetisierungsrichtung parallel zur Schichtebene des Speichermediums ist, bewirkten Umlauf der Information in der Lese-Schreib-Schleife 4 wird die Information über ein weiteres Tor wieder in die jeweilige Speicherschleife 3 geleitet In der Darstellung nach F i g. 2 sind die zur Ansteuerung der Tore notwendigen und in F i g. 3 mit 9 bezeichneten elektrischen Leiterbahnen aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.

Die Zahl der Speicherplätze, die jeweils der Zahl der Perioden b des Manipulationsmusters entspricht, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel nur gering. Sie kann jedoch ohne Schwierigkeit durch Verlängern von Lese-Schreib- und Speicherschleifen und Vermehrung der Zahl der Speicherschleifen vergrößert werden.

Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Lese-Schreib-Schleife die gleiche Länge hat wie die Speicherschleifen, damit Zylinderdomänen, die in der Lese-Schreib-Schleife umgelaufen sind, im richtigen Moment in die Speicherschleife gelangen.

Das in der Zeichnung nicht dargestellte, zur Schichtebene des Speichermediums senkrecht gerichtete magnetische Haltefeld zur Schaffung stabiler Zylinderdomänen kann durch elektrische Luftspulen in Helmholtz-Anordnung, durch flache Dauermagneten oder durch eine permanentmagnetische Schicht, die auf die Speicherschicht aufgebracht ist, erzeugt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zylinderdomänenspeicher mit schichtförmigem Speichermedium mit zur Schichtebene senkrecht S magnetisierten Zylinderdomänen, deren Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt gerichtet zur Magnetisierung der Umgebung und einem magnetischen Haltefeld ist und mit einem magnetischen Drehfeld parallel zur Schichtebene, finter dessen ι ο Wirkung die Zylinderdomänen längs der durch ein vorzugsweise periodisches Manipulationsmuster bestimmten Bahn verschiebbar sind, dessen schicht- und rechteckförmig auf die eine Schichtebene aufgebrachten Einzelelemente aus msgnetisierberem Material beiderseits der Bahn der Zylinderdomänen angeordnet sind derart, daß — betrachtet in Richtung der Bahn der Zylinderdomänen — jeweils aufeinanderfolgende Einzelelemente geneigt zur Bahn ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente wenigstens einer Bahnseite jeweils paarweise zusammengefaßt und zumindest X-balkenähnlich gekreuzt sind.

2. Zylinderdomänenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die auf der einen Bahnseite angeordneten Einzelelemente (2) scherenartig und fortlaufend gekreuzt sind

3. Zylinderdomänenspeicher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß — betrachtet in Richtung der Bahn der Zylinderdomänen — jeweils aufeinanderfolgende Einzelelemente unter Winkeln von etwa 45° bzw. etwa 135" zur Bahn ausgerichtet sind.

4. Zylinderdomänenspeicher nacn Anspruch 1, 2 und 3. gekennzeichnet durch die Verwendung für Speicher- und Schreib-Lese-Schleifen (3 bzw. 4).