DE2341425A1

DE2341425A1 - MAGNETIC PLATE WITH DRIVEN DOMAAS

Info

Publication number: DE2341425A1
Application number: DE19732341425
Authority: DE
Inventors: Suchtelen Jaap Van
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-09-02
Filing date: 1973-08-16
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2341425C3; FR2198219A1; BE804337A; JPS522250B2; JPS4965741A; FR2198219B1; NL7212008A; CA963154A; GB1432653A; SE394155B; DE2341425B2

Description

PHH. 6484.PHH. 6484.

deen/strij/rv.deen / strij / rv.

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PatentanwaltPatent attorney

,Λ!ΐ.};ώ;ά. fc|.Y. Philips' Gloeilampenfabriekeo
AfefeNej PHS- 6484 , Λ! Ϊ́.}; Ώ; ά. fc | .Y. Philips' Gloeilampenfabriekeo
AfefeNej PHS- 6484

Amnekiune von» -j 3. JLug« 1973 Amnekiune from " -j 3. JLug" 1973

"Magnetische Platte mit antreibbaren Domänen""Magnetic plate with drivable domains"

Die Erfindung betrifft eine Platte aus magnetischem Material mit mindestens einer ersten und einer zweiten Bahn, auf denen Domänen antreibbar sind, wobei die zweite Bahn eine spezielle Antriebsanordnung enthSlt. Die erwähnte Platte hat eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung, die quer zur Plattenebene' gerichtet ist. Geeignete magnetische Materialien sind beispielsweise im Artikel "Materials for magnetic bubbles" von H.A. Laudise und L.G. van Uitert, Bell Laboratories Eecord, September 1971, Seiten 239-243 erwähnt. Im folgenden wird unter Domäne ein Bereich in der Platte verstanden, der bei einem gewissen quer zur Platte angelegten Magnetfeld eine entgegengesetzt zur Richtung des angelegten Magnetfeldes verlaufende Magnetisierung aufweist. Sie kann die Form einer Scheibe haben (eine sogenannte Blase), aber es sind auch andere Formen gefunden worden. ZumThe invention relates to a plate made of magnetic material with at least a first and a second track which domains can be driven, the second track being a special one Drive arrangement contains. The plate mentioned has a preferred direction of magnetization which is directed transversely to the plane of the plate. Suitable magnetic materials are, for example, in the article "Materials for magnetic bubbles" by H.A. Laudise and L.G. van Uitert, Bell Laboratories Eecord, September 1971, pages 239-243. in the In the following, a domain is understood to mean an area in the plate which, when a certain magnetic field is applied transversely to the plate, is opposite to one has magnetization extending to the direction of the applied magnetic field. It can be in the shape of a disk (a so-called Bladder), but other shapes have also been found. To the

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Verschieben von Domänen in einer derartigen Platte aus magnetischem Material sind viele Verschiebungsmittel bekannt. Man kann sie mit Hilfe elektrischer (impuls-)Ströme verschieben, aber dann ist eine Domänenleitstruktur von Drahtschleifen notwendig. Weiter kann man Domänen entlang Leitstrukturen z.B. aus Permalloy (Τ-Balken- und Y-Balken-Strukturen verschieben, bei denen in der Ebene der Platte rotierende Feldkomponenten auftreten. Wieder eine andere Methode ist der Gebrauch sogenannter"AngelfiscW-Leitstrukturen aus Permalloy in Verbindung mit einer Schwankung in der Zeit des Feldes quer auf der Platte. Wenn die antreibenden Kräfte stark genug sind, kann man die Domänen auf vorgeschriebenen Bahnen antreiben. Eine besondere Eigenschaft vieler dieser Bahnen ist, dass sie durch das gegenseitige Abstossen, das immer zwischen benachbarten Domänen auftritt, einander auf einer solchen Bahn nicht passieren kSnnen. Dasselbe gilt für schienenfSrmige Bahnen, die in ihrer Längsrichtung nicht aus diskreten Elementen aufgebaut sind. Eine einzige Domäne auf einer schienenfSrmi-Moving domains in such a disk from magnetic Many means of displacement are known from the material. You can move them with the help of electrical (impulse) currents, but then there is one Domain control structure of wire loops necessary. You can also create domains along lead structures, e.g. made of Permalloy (Τ-bar and Move Y-beam structures where in the plane of the plate rotating field components occur. Another method is the use of so-called "Angelfish" lead structures made of Permalloy in Connection with a fluctuation in the time of the field across the Plate. If the driving forces are strong enough, the domains can be driven on prescribed paths. A special quality many of these pathways are caused by the mutual repulsion that always occurs between adjacent domains cannot pass on such a track. The same applies to rail-shaped tracks that are not discrete in their longitudinal direction Elements are constructed. A single domain on one rail

gen Bahn kann bei Abwesenheit anderer Domänen einen Freiheitsgrad für Bewegung auf der Bahn beibehalten haben. Eine derartige Bahn kann aus einem Permalloystreifen auf der Platte bestehen, aber auch aus einer oder mehreren Nuten in der Platte. Diese Strukturen ergeben langgezogene Potentialtäler für die Domänen auf den Bahnen, d.h., dass Energie aufgewendet werden muss, um die Domänen quer von einer derartigen Bahn wegzubewegen. Domänen können durch einen getrennten Antrieb antreibbar sein, z.B. durch eine Kombination von Impulsströmen in Drahtschleifen oder durch eine "Angelfisch"-Struktur. Weiter treiben die Domänen sich auf dieser einen Bahn durch gegenseitige abstossende Kraft am man kann sich dies denken, als bewirkt jede Domäne einen Potentialberg in ihrergen path can, in the absence of other domains, have a degree of freedom for Have maintained movement on the track. Such a web can consist of a permalloy strip on the plate, but also of one or several grooves in the plate. These structures result in elongated potential valleys for the domains on the orbits, i.e. that energy must be expended to move the domains transversely away from such a track. Domains can be driven by a separate drive e.g. through a combination of impulse currents in wire loops or by a "fishing fish" structure. The domains move on on this one path through mutual repulsive force on one can imagine this as if each domain causes a potential mountain in theirs

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Nähe, der dem Susseren Potentialfeld überlagert wird. Eine getrennte Antriebsanordnung kann durch Platzmangel oder durch die darin verursachten Störungen unerwünscht sein. Die Erfindung hebt diesen Nachteil auf» indem sie dadurch gekennzeichnet wird, dass auf mindestens einem ersten Abschnitt der erwähnten ersten Bahn eine Domäne durch eine WechselwirkungBkraft mit auf einem neben diesem ersten Abschnitt vorgesehenen zweiten Abschnitt der zweiten Bahn durch die erwähnte spezielle Antriebsanordnung angetriebenen Domänen antreibbar ist. Wenn die nebeneinander angeordneten Abschnitte nahe genug beieinander liegen, erstrecken sich die Potentialberge der Domänen bo weit, dass die Domänen auf der benachbarten Bahn nicht passieren können. Dies gilt insbesondere, wenn die Bahnen in der Längsrichtung ununterbrochen verlaufen: die Domänen sind dann ununterbrochen antreibbar, weil sie ohne diesen Antrieb den oben erwähnten Freiheitsgrad besassen. Es ist dazu nur notwendig, dass Kräfte durch örtliche Abweichungen in der Platte oder in der Bahnstruktur kleiner sind als Kräfte zwischen den Domänen. Dies ist gut möglich, wenn die nebeneinander angeordneten Abschnitte 1 bis 3 Domänendurchmesser voneinander entfernt, sind. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die spezielle Antreibeanordnung auch aus einem Antrieb mit zwei nebeneinander angeordneten Bahnabschnitten nach der Erfindung bestehen kann. Inzwischen ist in der älteren niederländischen, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung 7110674 (PHN 5749) der Anmelderin beschrieben, dass durch Bewegung von Domänen auf einer ersten Bahn Domänen auf einer zweiten Bahn angetrieben werden können. Aber nach dieser Patentanmeldung befinden sich die Bahnen in verschiedenen Platten, was einen verwickelten Aufbau gibt. Weiter ziehen sich dort die Domänen auf benachbarten Platten an, während sie nach derProximity that is superimposed on the sweet potential field. A separate one Drive arrangement can be undesirable due to a lack of space or the disturbances caused therein. The invention overcomes this disadvantage on »by being characterized in that on at least a first section of the mentioned first path a domain is separated by a InteractionB force with on a provided next to this first section second section of the second path is driven by the aforementioned special drive arrangement driven domains. If the adjacent sections are close enough to one another, the potential peaks of the domains bo extend far that the Domains on the neighboring lane cannot pass. this applies especially if the tracks run uninterrupted in the longitudinal direction: the domains can then be driven continuously because they are without this drive possessed the above-mentioned degree of freedom. For this it is only necessary that forces due to local deviations in the plate or in the path structure are smaller than forces between the domains. This is quite possible if the sections arranged next to one another 1 to 3 domain diameters apart. It has to be on it it should be noted that the special drive arrangement also consists of a Drive with two juxtaposed track sections according to the invention can exist. Meanwhile in the older Dutch, not previously published patent application 7110674 (PHN 5749) of the applicant described that domains on a second path can be driven by moving domains on a first path. but according to this patent application, the tracks are in different panels, which gives an intricate structure. Move on there the domains on neighboring plates, while after the

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vorliegenden Erfindung einander abstossen. Zwar kann aan eine Anordnung nach der vorliegenden Erfindung mit einer Mehrplattenstruktur kombinieren.present invention repel each other. It is true that an arrangement can be made combine according to the present invention with a multi-plate structure.

Es ist möglich, dass die Domänen auf der erwähnten ersten Bahnen nahezu in gleicher Entfernung voneinander angeordnet sind. Es wird damit gemeint, dass die gegebenenfalls auftretenden Abstandsunterschiede keine Information enthalten und der Antrieb somit ein Analogon zu einem mechanischen Antrieb bildet, wie näher erläutert werden wird.It is possible that the domains on the mentioned first tracks are arranged at almost the same distance from one another are. This means that any differences in distance that may occur do not contain any information, and neither does the drive thus forms an analogue to a mechanical drive, as will be explained in more detail.

Es ist möglich, dass mindestens eine der erwähnten zwei Bahnen eine geschlossene Figur bildet. Auf diese Veise wird ein zahnseheibenartiger Antrieb erzielt und kann Rotation ununterbrochen erfolgen. Es ist möglich, dass die erwähnte erste Bahn Mittel enthält, durch die eine stabile Position für eine Domäne als Einrasteinrichtung erzeugbar ist, als auch,, daes die erwähnte erste Bahn asymmetrische Mittel enthält, mit denen eine stabile Position für eine Domäne als Klinkeneinrichtung erzeugbar ist. Auf diese Weise vergrSssert sich die Zahl der Funktionen einer erfindungsgemässen Platte. Es ist möglich, dass die erwähnte zweite Bahn eine Weichenanordnung enthält, auf der die Domänen als Umleitung um den erwähnten zweiten Teil wahlweise antreibbar sind. Durch die Stellung der Weichenanordnung kann dann die erste Bahn getrieben bzw. entkuppelt werden, ohne dass die Domänenbewegung auf der zweiten Bahn unterbrochen wird. Es ist möglich, dass die erwähnten ersten und zweiten Abschnitte die ganzen Längen der geschlossenen ersten und zweiten Bahnen einnehmen und dass die Zahl der Domänen auf den ersten Bahn kleiner ist als die Zahl der Domänen auf der zweiten Bahn. So wird das Analogon zu Nockenscheiben verwirk-It is possible that at least one of the two mentioned Tracks form a closed figure. In this way, a gear disk-like drive is achieved and rotation is uninterrupted take place. It is possible that the mentioned first web contains means by means of which a stable position for a domain can be created as a locking device, as well as because the aforementioned first path is asymmetrical Contains means with which a stable position for a domain as a ratchet device can be generated. In this way it enlarges the number of functions of a plate according to the invention. It is possible, that the mentioned second path contains a switch arrangement on which the domains as a diversion around the mentioned second part optionally are drivable. As a result of the position of the switch arrangement, the first track can then be driven or uncoupled without the domain movement being affected is interrupted on the second lane. It is possible that the mentioned first and second sections cover the entire lengths of the assume closed first and second tracks and that the number of domains on the first track is smaller than the number of domains on the second track. This is how the analogue to cam disks is realized.

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licht. Es ist möglich, dass auf einem entlang einem vierten Abschnitt der erwähnten ersten Bahn angeordneten dritten Abschnitt einer dritten Bahn eine Domäne durch eine auf dem erwähnten vierten Abschnitt angetriebene Domäne antreibbar, aber in bezug auf die auf dem erwähnten zweiten Abschnitt angetriebenen Domänen rutschbar ist. Auf diese Weise wird von derartigen Nockenscheiben leicht die antreibende Kraft hergeleitet. Es ist möglich, dass die erwähnte erste Bahn ein Teil einer Anzahl gleichlaufender Bahnen ist, wobei ein Mustergenerator vorhanden ist, mit dem ein Domänenmuster erzeugbar ist, das durch eine Wechselwirkungskraft zwischen denen Domänen auf der erwähnten Anzahl Bahnen und den Domänen auf der erwähnten zweiten Bahn antreibbar ist. Auf diese Weise kann auf nur wenigen Bahnen viel Information transportiert werden.light. It is possible that on one along a fourth section the third section of a third lane arranged on the first lane mentioned, a domain through one on the fourth mentioned Section driven domain drivable, but with respect to the on the mentioned second section driven domains is slidable. In this way, such cams easily become the driving force Force derived. It is possible that the mentioned first path is part of a number of concurrent paths, with a pattern generator is present, with which a domain pattern can be generated, which by an interaction force between the domains on the mentioned number of tracks and the domains on said second track is drivable. In this way, a lot can be achieved in just a few tracks Information to be transported.

Es ist möglich, dass die charakteristischen Abmessungen des genannten Musters nach menschlichem Gesichtsschärfe dimensioniert sind. Einzelne Doaanen sind im allgemeinen zu klein zum Unterscheiden; durch die Bildung von Mustern mit grösseren charakteristischen Abmessungen kann man sie ohne weitere Yergrösserung sichtbar machen. Das Bild kann auf diese Weise auoh einfach transportiert werden, so dass man das Analogon zu "Leuchtschriftnachrichten" erzielt. Die Erfindung wird an Hand einiger Figuren näher erläutert. Dabei zeigt Pig, 1 ein Beispiel mit zwei Bahnen;
Fig. 2 ein anderes Beispiel mit zwei Bahnen; Fig. 3 ein Beispiel mit zwei Bahnen und einer Weiche; Fig. 4 ein Beispiel von Logik mit Domänen; Fig. 5 ein Beispiel eines Zählers;
Fig. 6 den Transport eines Domänenmusters;It is possible that the characteristic dimensions of the named pattern are dimensioned according to human facial acuity. Individual Doaans are generally too small to distinguish; by forming patterns with larger, characteristic dimensions, they can be made visible without further enlargement. In this way, the image can also be easily transported, so that the analogue of "neon messages" is achieved. The invention is explained in more detail with reference to a few figures. Pig, 1 shows an example with two lanes;
Fig. 2 shows another example with two tracks; 3 shows an example with two tracks and a switch; Figure 4 shows an example of logic with domains; Fig. 5 shows an example of a counter;
6 shows the transport of a domain pattern;

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Pig. 7 ein nach menschlichem Gesichteschärfe dimensioniertes Muster* Fig. 8 Einrast- und Klinkeneinrichtungen;
Pig. 9 eine Weichenanordnung.Pig. 7 shows a pattern dimensioned according to human facial acuity * FIG. 8 latching and latching devices;
Pig. 9 a switch arrangement.

Im folgenden wird die Struktur einer einzigen Domäne nicht weiter beschrieben, weil dies bereits eher stattgefunden hat. Hur der Antrieb und dessen Aspekte werden behandelt. Fig. 1 gibt ein Beispiel zweier durch dünne Linien vorgestellter Bahnen A und B, auf denen sich die durch Punkte angegebenen Domänen bewegen können. Eine Domäne hat entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung zum Rest der Platte Z und ohne weitere Massnahmen befindet sich eine Domäne in der Platte nahezu in einem zweidimensionalen indifferenten Gleichgewicht. Es gibt nun zwei Effekte. Erstens stossen benachbarte Domänen sich ab. Dies ist bis auf einige Durchmesser der Domänen gut bemerkbar. Zweitens neigen die Domänen zur Zentrierung auf einer Bahn. Die Domänen stellen sich jetzt ungefähr in gleichen Abständen voneinander auf den beiden Sahnen auf, wobei sie sich auf nebeneinander angeordneten AbschnittenThe following is the structure of a single domain not further described because this has already taken place. Only the drive and its aspects are dealt with. Fig. 1 inputs Example of two paths A and B, presented by thin lines, on which the domains indicated by points can move. One The domain has the opposite direction of magnetization to the rest of the plate Z and, without further measures, there is a domain in the Plate almost in a two-dimensional indifferent equilibrium. There are now two effects. First, neighboring domains repel each other. This is clearly noticeable except for a few diameters of the domains. Secondly the domains tend to center on a path. The domains are now positioned on the two at approximately the same distance from each other Creams on, spreading them out on juxtaposed sections

jeweils reihum befinden. Mit C ist jetzt eine Antriebs- und Erzeugungsanordnung für Domänen und mit G eine Zerstörungsanordnung für Domänen angedeutet. Wenn G und C synchron arbeiten, bleibt die jeweils verwechselte Lage beibehalten und werden die Domänen auf der Bahn A mit angetrieben. Dabei sind auf den nebeneinander angeordneten Bahnabschnitten die Domänen ununterbrochen antreibbar, wenn auch die Anordnungen C und G schrittartig arbeiten können. Für einen gewissen Fall können beispielsweise folgende quantitative Daten gelten: die Platte besteht aus Ytterbiumorthoferrit mit einer Dicke von 0,05 mm. Das Magnetfeld beträgt 50 bis 70 Oersted und der Durchmesser der scheibenförmigen Domänen ist 0,1 bis 0,2 mm. Die Bahnen werden durch Permalloy-each in turn. With C there is now a drive and generation arrangement for domains and with G a destruction arrangement for domains indicated. If G and C work in sync, the one that is mixed up remains Maintain position and the domains on track A are also driven. Thereby are on the side by side arranged track sections the domains can be driven continuously, even if the arrangements C and G can work step-wise. In a certain case For example, the following quantitative data can apply: the plate consists of ytterbium orthoferrite with a thickness of 0.05 mm. That Magnetic field is 50 to 70 oersteds and the diameter of the disk-shaped Domain is 0.1-0.2mm. The tracks are made of permalloy

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streifen mit einer Breite von 0,06 mm und einer Dicke von 0,001 mm gebildet. Der Mittellinienabstand zwischen den nebeneinander angeordneten Abschnitten der Streifen ist 0,25 π™« Die Intervalle zwischen den Domänen auf derselben Bahn schwanken zwischen 0,4 und 0,6 mm. Es gilt dabei ein grösserer Wert, wenn auf der anderen Bahn eine Domäne zwischen zwei Domänen auf der einen Bahn angeordnet iet, und ein kleinerer Wert, wenn dem nicht bo ist, z.B. wenn keine zwei Bahnabechnitte dort nebeneinander liegen.strips with a width of 0.06 mm and a thickness of 0.001 mm educated. The centerline distance between the juxtaposed sections of the strips is 0.25 π ™ «the intervals between the domains on the same lane vary between 0.4 and 0.6 mm. It A higher value applies if there is a domain on the other lane arranged between two domains on one track, and one Lower value, if this is not bo, e.g. if there are no two path lengths lying there next to each other.

Fig. 2 gibt ein Beispiel zweier geschlossenen Bahnen I und J, die sich über ein gerades Stück nebeneinander erstrecken. Der Antrieb erfolgt durch die Anordnung H, während die Anordnung HI Domänen zerstören und/oder erzeugen kann. Auf diese Weise kann das Ubertragungsverhältnis der als Zahnscheiben arbeitenden Bahnen I und J geändert wer*- den. Das Element K detektiert passierende Domänen wie ein Drehzahlmesser. Die Anordnung L kann gleichfalls Domänen zerstören und/oder erzeugen. Wenn die Zahl der Domänen auf der Bahn J grosser wird, wird sich die Zahl der Domänen auf einem nicht neben einem Abschnitt der Bahn I angeordneten Abschnitt z.B. um 20$ vergröesern können. Im Bahnabschnitt, der sich neben einem Abschnitt der Bahn I erstreckt, ist die Schwankung geringer, z.B. um 5$. Wenn die Zahl der Domänen auf der Bahn I zu gross wird, wird es nicht mehr möglich sein, sie mit den Domänen auf der Bahn J in den sich nebeneinander erstreckenden Bahnabschnitten jeweils reihum anzuordnen. Es ist dabei möglich, dass sich zwischen einigen Domänenpaaren auf der Bahn J zwei Domänen auf dem entsprechenden daneben angeordneten Bahnabschnitt der Bahn I befinden. Wenn die Anzahl auf der Bahn I sich auf ungefähr 36 stellt, können die Domänen dann immer nach einem 2-1-2-1-Muster angeordnet sein. DannFig. 2 gives an example of two closed tracks I. and J, which extend side by side for a straight line. The drive takes place through the arrangement H, while the arrangement HI domains can destroy and / or generate. In this way, the transmission ratio of tracks I and J working as toothed disks are changed * - the. The element K detects passing domains like a tachometer. The arrangement L can likewise destroy and / or generate domains. If the number of domains on lane J becomes larger, the number of domains on one will not be adjacent to a section of the For example, you can increase the section of lane I by $ 20. In the railway section, which extends next to a section of the lane I, the fluctuation is less, e.g. by $ 5. If the number of domains on the Lane I becomes too large, it will no longer be possible to reconstruct it with the domains on lane J in the lane sections extending next to one another to be arranged in turn. It is possible that between some pairs of domains on track J there are two domains on the corresponding track section of track I arranged next to it are located. When the number on lane I is about 36, you can the domains are then always arranged according to a 2-1-2-1 pattern. then

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können die Wechselwirkungskräfte zum Antreiben ausreichen, sei es, dass jetzt die Anordnung K immer zweimal soviel Domänen passieren als die Anordnung H. Auch in diesem Falle braucht die Zahl der Domänen auf der Bahn I nicht genau J6 zu sein, sondern kann z.B. zwischen und 40· schwanken. Ebenso kann die Zahl der Domänen auf der Bahn I ungefähr 9 betragen. Es ist möglich, dass bei gewissen Domänenzahlen die Wechselwirkungskräfte sich derart ausgleichen, dass kein Antrieb erfolgt.the interaction forces can be sufficient to drive, be it that now the arrangement K always passes twice as many domains as the arrangement H. In this case too, the number of domains needs not to be exactly J6 on lane I, but can e.g. between and 40 · fluctuate. Likewise, the number of domains on lane I can be approximately 9 amount. It is possible that with a certain number of domains the interaction forces balance each other out in such a way that there is no drive he follows.

Pig· 3 gibt ein Beispiel von zwei Bahnen mit einer Weiche. Die Anordnung E enthält eine Weiche, mit der die aus der Anordnung C herrührenden Domänen sich entweder auf der Bahn B oder auf der Bahn D bewegen. Nur im ersten Fall werden die Domänen auf derPig · 3 gives an example of two lanes with one Soft. The arrangement E contains a switch with which the domains originating from the arrangement C are either on the path B or move on track D. Only in the first case are the domains on the

IlIl

Bahn A angetrieben, über die Anordnung F erreichen die Domänen wieder die Anordnung G-, Die Anordnungen E und F werden nachstehend an Hand der Fig. 9 näher erläutert. Auf diese Weise kann man den Antrieb entkuppeln. Es kann nötig sein, zusätzliche Massnahmen gegen Bremsen durch die Domänen auf den nicht getriebenen Abschnitten, d.h* abhängig von der Weichenstellung auf dem Bahnabschnitt B bzw. D, zu ergreifen; eine solche Massnahme kann darin bestehen, dass eine oder mehrere Domänen mit dem Domänenfluss zur Anordnung G hin mitgesaugt werden.Path A driven, via the arrangement F reach the domains again the arrangement G-, the arrangements E and F are explained in more detail below with reference to FIG. In this way you can decouple the drive. It may be necessary to take additional measures against braking by the domains on the non-driven sections, i.e. * dependent from the switch position on the track section B or D to seize; Such a measure can consist of one or more Domains are sucked along with the domain flow to the arrangement G.

Fig. 4 gib* ein Beispiel von Logik durch getriebeneFig. 4 give * an example of logic driven by

Domänen. Von der Anordnung H2 werden die Domänen auf der Bahn B2 angetrieben, und durch die Wechselwirkungskraft zwischen den Domänen werden dann auch die Domänen auf der neben der Bahn B2 angeordneten Bahn A2 angetrieben. Diese angetriebenen Domänen können über die Anordnung E2, eine Weiche, entweder nach der Bahn A3, oder nach der Bahn A4 gelenkt werden. Auf der Bahn Q ist hier nur eine Domäne (aberDomains. The domains on the path B2 are driven by the arrangement H2, and by the interaction force between the domains the domains on the path A2 arranged next to the path B2 are then also driven. These powered domains can be accessed through the Arrangement E2, a switch, either after the path A3, or after the Lane A4 can be steered. There is only one domain here on track Q (but

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das ist willkürlich) vorhanden, die durch die Domänen auf der Bahn B2 angetrieben wird. Wenn diese Domäne den Detektor K passiert, wird sie detektiert und empfängt die Anordnung E2 ein Signal, wodurch sie z.B. umgeschaltet werden kann. Auf diese Weise kann der Domänenfluss auf der Bahn A2 auf die Bahnen A3 und A4 verteilt werden. Eine verwickeitere Verteilung kann man durch zwei Domänen auf der Bahn Q erzielen, wodurch die Verteilung der Domänen auf die Bahnen AJ und A4 z.B. im Verhältnis 1:2 erfolgen kann. Die Funktion der Bahn Q ist die einer Nockenscheibe.that is arbitrary) present through the domains on lane B2 is driven. When this domain passes the detector K, it is detected and the arrangement E2 receives a signal, whereby it e.g. can be switched. In this way, the domain flow on lane A2 can be distributed to lanes A3 and A4. An entangling one Distribution can be achieved by two domains on track Q, whereby the distribution of the domains on tracks AJ and A4, e.g. in Ratio 1: 2 can be done. The function of the path Q is one Cam disc.

Fig. 5 gibt ein Beispiel eines Zählers mit drei Stufen. Die Bahn BJ enthält 12 Domänen, die auf eine .nicht weiter erörterte Weise angetrieben werden. Die Bahn Q1 enthält eine Domäne, die durch die Domänen auf der Bahn B3 angetrieben wird. Die Bahn B4 enthält 24 Domänen, die nur durch die Domäne auf der Bahn Q1 angetrieben werden. Durch den grSsseren Abstand in bezug auf die Domänen auf der Bahn B3 entsteht in bezug auf diese Domänen eine Eutschwirkung. Bei jedem Umlauf der Domäne auf der Bahn Q1 werden die Domänen auf der Bahn B4 um eine Stelle aufgeschoben. Die Verschiebungsgeschwindigkeit der Domänen auf der Bahn B4 ist 12x kleiner als die auf der Bahn B3i die Umlaufgeschwindigkeit sogar um 24x kleiner. Die Bahn Q2 enthält eine Domäne, die durch die Domänen auf der Bahn B4 angetrieben wird. Die Bahn B5 enthält eine nicht näher spezifizierte Anzahl Domänen, die durch die Domäne auf der Bahn Q2 angetrieben werden. Die Verschiebungsgeschwindigkeit der Domänen auf der Bahn B5 ist somit 12x24=228mal niedriger als die auf der Bahn B3. Auf der Bahn Q3 befindet sich wieder eine einzige Domäne, die Domänen einer nächsten Bahn antreiben kann. Mit anderen Domänenzahlen auf den B.. - und Q.. -Bahnen werden andereFig. 5 gives an example of a three stage counter. Lane BJ contains 12 domains, one of which is not discussed further Way to be driven. Lane Q1 contains a domain that extends through the domains on the track B3 is driven. Lane B4 contains 24 Domains that are only driven by the domain on track Q1. Because of the greater distance with respect to the domains on lane B3 A German effect arises in relation to these domains. With each revolution of the domain on lane Q1, the domains become on lane B4 postponed for one place. The speed of displacement of the domains on track B4 is 12 times slower than that on track B3i the speed of rotation is even 24 times lower. Lane Q2 contains a domain driven by the domains on lane B4. Lane B5 contains an unspecified number of domains that driven through the domain on track Q2. The speed of displacement of the domains on track B5 is thus 12 × 24 = 228 times lower than the one on track B3. On track Q3 is again a single domain that can drive next lane domains. With different domain numbers on the B .. and Q .. lanes, different

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234H25234H25

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Zählgeschwindigkeiten verwirklicht.Realized counting speeds.

Fig. 6 gibt ein Beispiel des Transportieren eines Domänenmusters. Die Anordnung enthält einen Mustergenerator N2, einen Decoder N5» eine Steueranordnung M2_r zwei Antriebsanordnungen H5 und H2 ftir Domänenringbahnen B6 bzw. B7 und zwei Domänenbahnen S1 und S2. Es kann Information an einen nicht gezeichneten Eingang des Mustergenerators N2 gelangen. Dieser Generator liefert darauf Domänen, die ein binäres Muster erzeugen_t und kann dazu allerhand Umsetzer enthalten, wie einen Dezimal-Binär-Ümsetzer, einen Analog-Digital-Umsetzer, usw. Auf diese Weise bedeutet eine Domäne auf der Bahn S1 z.B. eine binäre "0" und eine Domäne auf der Bahn S2 eine binäre "1". Die Domänen auf der Bahn S2 werden durch die Domänen auf den Bahnen B6 und Bf angetrieben. Die Domänen auf der Bahn S1 werden durch, die Domänen auf der Bahn S2 angetrieben. In den Abschnitten zwischen den Bahnen B6 und B7 treiben die Domänen auf den Bahnen S1 und S2 sich gegenseitig an. Es gibt nun noch einige Probleme. Erstens kann die Information zu viele "Einser" enthalten, wodurch der Antrieb zu schwach wird. Dem kann man durch Codierung abhelfen und derartige Codes sind schon öfter angewandt. Ein Beispiel ist die folgende Vorschrift: wenn vier "Einer" hintereinander auftreten, wird das nächste Bit als Sicherungsbit benutzt und "Null" gemacht. Man kann auch eine der Antreibbahn B6 entsprechende zusätzliche Bahn an der anderen Seite der Bahnen S1 und S2 anwenden. Diese zusätzliche Bahn soll dann synchron mit, jedoch in entgegengesetztem Sinne zur Bahn B6 angetrieben werden. Ein anderes Problem ist, dass die Stellungen der Domänen an der Stelle der antreibenden Bahnen B6 und B7 an den Stellen der Domänen auf diesen letzten Bahnen fixiert sind. Im Mittel könnten die Domänen auf denFig. 6 gives an example of transporting a domain pattern. The arrangement includes a pattern generator N2, a decoder N5 »a control arrangement M2 _r two drive assemblies H5 and H2 FTIR domain ring sheets B6 or B7 and two domain paths S1 and S2. Information can reach an input, not shown, of the pattern generator N2. This generator delivers it domains _t generate a binary pattern and can to contain all kinds of converter, such as a decimal-to-binary Ümsetzer, an analog-to-digital converter, etc. In this way, a domain is on the track S1 for example, a binary " 0 "and a domain on the path S2 a binary" 1 ". The domains on lane S2 are driven by the domains on lanes B6 and Bf . The domains on track S1 are driven by the domains on track S2. In the sections between tracks B6 and B7, the domains on tracks S1 and S2 drive one another. There are still a few problems. First, the information can contain too many "ones", making the engine too weak. This can be remedied by coding and such codes have already been used more often. An example is the following rule: if four "ones" occur one after the other, the next bit is used as a safety bit and made "zero". An additional path corresponding to the drive path B6 can also be used on the other side of the paths S1 and S2. This additional path is then to be driven synchronously with, but in the opposite sense, to path B6. Another problem is that the positions of the domains at the location of the driving lanes B6 and B7 are fixed at the locations of the domains on these last lanes. On average, the domains could be on the

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Bahnen S1 und S2 näher beieinander stehen. Wenn es genügend Domänen gibt, werden sie im mittleren Abschnitt nach Fig. 6 tatsächlich näher beieinander stehen, aber es ist nicht notwendig, woraus man ersieht, dass der Mittenabschnitt in Fig. 6 wie ein Pufferspeicher mit variabeler Informationsdichte arbeitet. Die zweite antreibende Bahn kann dabei als Synchronisationsapparat für den Decoder benutzt werden, der die Information decodiert und gegebenenfalls umwandelt, z.B. in ein analoges Signal.Lanes S1 and S2 are closer together. If there are enough domains there, they actually become closer in the middle section of FIG stand together, but it is not necessary, from which it can be seen, that the central section in Fig. 6 is like a buffer memory with variable information density works. The second driving track can be used as a synchronization device for the decoder, which decodes the information and, if necessary, converts it, e.g. into an analog signal.

Das in Fig. 6 gezeigte Muster auf den Bahnen S1 und S2 kann man z.B. mit Faradayrotation sichtbar machen. Mit dem unbewaffneten Auge kann man dies nicht sehen» weil die Domänen zu klein sind. Fig. 7 gibt deshalb ein Muster mit grösseren Abmessungen. Die Information kommt in einem Mustergenerator N an. Im Taktimpulsgenerator M kommt Synchronisationsinformation an, wodurch die Domänengeneratoren P1... 11 aktivierbar sind. Diese sind immer wechselweise aktivierbar, also z.B. zunächst die geradzahligen Domänengeneratoren und danach die ungeradzahligen Domänengeneratoren. Die treibende Kraft für das ganze Muster wird durch die Domänen auf der Bahn PL1 geliefert. Das Muster muss gewissen topologischen Anforderungen entsprechen, damit der Zusammenhang nicht gestört wird· Dieser Nachteil kann durch mehr antreibende Bahnen (wie PLi) aufgehoben werden, welche Bahnen gegebenenfalls maskiert werden können. Auf diese Weise ist ein Charakter mit einer Höhe.von z.B. 2% mm gebildet, der deutlich lesbar sein kann (siehe die Beschreibung der Fig. 1 für die Abmessungen der Domänen).The pattern shown in FIG. 6 on the tracks S1 and S2 can be made visible with Faraday rotation, for example. You cannot see this with the naked eye “because the domains are too small. Fig. 7 therefore gives a pattern with larger dimensions. The information arrives in a pattern generator N. Synchronization information arrives in the clock pulse generator M, as a result of which the domain generators P1 ... 11 can be activated. These can always be activated alternately, for example first the even-numbered domain generators and then the odd-numbered domain generators. The driving force for the whole pattern is provided by the domains on track PL1. The pattern must meet certain topological requirements so that the relationship is not disturbed. This disadvantage can be offset by more driving paths (such as PLi), which paths can be masked if necessary. In this way a character is formed with a height of, for example, 2% mm, which can be clearly legible (see the description of FIG. 1 for the dimensions of the domains).

Fig. θ gibt eine Einrast- und eine Klinkeneinrichtung, die durch Verbreiterung und Verengung des auf der magnetischen Platte angeordneten Streifens verwirklicht sind. Die Domänen befinden sich,Fig. Θ gives a latching device and a pawl device, which are realized by widening and narrowing the strip arranged on the magnetic plate. The domains are

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solange ihr Durchmesser z.B. ungefähr zweimal die Breite des Permalloy-.streifens ist, vorzugsweise in einem Bereich, in dem der Permalloystreifen am breitesten ist: dort ist die Potentialmulde für die Domäne somit grosser. Die Abschnitte 14 der Permalloystreifen haben eine Nennbreite. Durch die Verengungen 7 und 9 ist dazwischen somit eine Vorzugsstellung für eine Domäne geschaffen. Dasselbe gilt für die Verbreiterung 6. Es wird eine gewisse Menge Energie benötigt, um eine Domäne aus einer Vorzugsstellung zu entfernen. Dies ist somit das Analogon zu einem Einrastmechanismus. Vorstehend waren die Verbreiterungen und Verengungen des Permalloystreifens symmetrisch ausgeführt. Es ist auch möglich, sie asymmetrisch auszuführen. Der Abschnitt 15 verläuft ganz allmählich, der Abschnitt 16 hat einen sprunghaften Verlauf. Die Energie zum Entfernen der Domäne aus der Vorzugsstellung (zwischen 15 und 16) nach den Abschnitten 14 hin sind gleich, aber die Abschnittlängen sind verschieden. Auf diese Weise ist im Bereich 15 die zurücktreibende Kraft geringer als im Abschnitt 16. Auf diese Weise ist das Analogon zu einer mechanischen Klinke verwirklicht. Anordnungen nach Fig. θ können vorteilhaft in Verbindung mit "Nockenscheiben" nach den Figuren 4 und 5 verwendet werden. Im allgemeinen gilt noch, dass durch kleine Uhregelmässigkeiten, z.B. durch Abfasern des Permalloyrandes, kleine Uriregelmässigkeiten im Potentialtal für die Domänen auftreten. Da viele Domänen im selben Tal vorhanden sind, werden sich diese Effekte stark aHsmitteln.as long as their diameter is about twice the width of the Permalloy strip, for example is, preferably in an area in which the permalloy strip is widest: there is the potential well for the domain thus bigger. The sections 14 of the permalloy strips have a Nominal width. Due to the constrictions 7 and 9 there is thus one in between Preferential position created for a domain. The same goes for the widening 6. It takes a certain amount of energy to create a To remove the domain from a preferred position. So this is that Analog of a locking mechanism. Above were the widenings and constrictions of the permalloy strip are designed symmetrically. It is also possible to make them asymmetrical. Section 15 runs very gradually, the section 16 has an erratic course. The energy for removing the domain from the preferred position (between 15 and 16) after the sections 14 are the same, but the section lengths are different. In this way, in area 15, there is the driving back Force less than in section 16. In this way, the analogue of a mechanical pawl is realized. Arrangements According to FIG. θ can advantageously be used in conjunction with "cam disks" according to FIGS. 4 and 5. In general, it still applies that by small clock regularities, e.g. by fraying the permalloy border, small Uri regularities in the potential valley for the domains appear. Since there are many domains in the same valley, these effects will be greatly enhanced.

Fig. 9 gibt eine nähere Einzelheit einer Weiche (Fig. 3 und 4)· Der von einer Domäne 5 umfasste Abschnitt der Spur oder der Spuren ist in der Nähe einer Weiche nahezu unabhängig von der Stellung dieser Domäne. So gibt es für eine passierende Domäne einen ununter-Fig. 9 gives a more detailed detail of a switch (Fig. 3 and 4) The portion of the track or the comprised by a domain 5 In the vicinity of a switch, tracks is almost independent of the position this domain. For a passing domain there is an uninterrupted

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brochenen Bereich mit einem vernaltnismässig niedrigen Potential, so dass die Weiche als solche keine Möglichkeit auf Hemmung des Domänentransports gibt. Bei der Weiche 1*2 befindet sich eine Schleife 11, die bei einer der Spuren 2 und 3 aufgestellt ist und durch ein zusätzliches Magnetfeld, das durch einen Strom in der Schleife erzeugt wird, das Potentialfeld derart beeinflusst, dass die von links züge-broken area with a negligibly low potential, so that the switch as such does not give any possibility of inhibiting the domain transport. At the turnout 1 * 2 there is a loop 11, which is set up at one of the tracks 2 and 3 and through a additional magnetic field, which is generated by a current in the loop, influences the potential field in such a way that the

führten Domänen nach dem richtigen Muster auf die Spuren 2 und 3 verteilt werden. Man kann die Spuren 2 und 3 direkt hinter der Weiche 12 noch etwas verbreitern, so dass für eine Domäne auf der betreffenden Spur eine zusätzliche Kraft nach rechts auftritt. Weiter ist noch ein Abschnitt 32 der gemeinsamen Spur gezeichnet, der von schmal nach breit ausläuft. Dadurch werden die Domänen 5 aus einer Quelle (1O) noch mit einer zusätzlichen Kraft nach der Weiche 12 hin gezogen. Obige Beschreibung betraf eine Verzweigungsweiche. Mit einem entsprechenden Muster, sei es ohne die Schleife 11, kann eine Verbindungsweiche gebildet Werdens darin bewegen sich die Domänen von rechts nach links in der Figur. Die Verwendung von Domänen hat viele Vorteile: ihre Trägheit ist gering, so dass grosse Geschwindigkeiten und Beschleunigungen möglich sind. Im Vergleich zu mechanischen Antrieben sind Abnutzung und Geräusch bemerkenswert abwesend. Die Zahnscheiben können äusserst klein ausgeführt werden und brauchen auch nicht rund zu sein. Die Magnetfelder können durch Dauermagneten erzeugt werden. Weiter sind die Zahnsoheiben und dergleichen etwas federnd. Einige Anwendungsbeispiele werden nooh gegeben.led domains distributed to lanes 2 and 3 according to the correct pattern will. You can widen the tracks 2 and 3 directly behind the switch 12, so that for a domain on the relevant Trace an additional force to the right occurs. A section 32 of the common track is also drawn, from narrow to broadly tapers. Thereby the domains 5 are from a source (1O) pulled towards the switch 12 with an additional force. The above description concerned a branching switch. With a corresponding Patterns, be it without the loop 11, can form a connecting switch, in which the domains move from right to left in the figure. The use of domains has many advantages: their inertia is low, so that high speeds and accelerations possible are. Compared to mechanical drives, wear and noise are remarkably absent. The tooth lock washers can be extremely are made small and do not need to be round. The magnetic fields can be generated by permanent magnets. The tooth disks and the like are also somewhat resilient. Some application examples are given nooh.

1. Verwürfler. Information kommt als ein binär codierter Domänenfluss an (Fig. 6). Mit Hilfe einer oder mehrerer durch "Nockenscheiben" betätigten sich fächerförmig verzweigenden Weichenanordnungen und mit1. Scrambler. Information comes as a binary coded domain flow on (Fig. 6). With the help of one or more "cam disks" actuated fan-shaped branching switch arrangements and with

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Bearbeitungsanordnungen in den sich daraus fächerförmig ausbreitenden Bahnen wird die Information codiert und anschliessend wieder zu einem einfachen doppelspurigen Informationsfluss zusammengefügt. An der Empfangsseite erfolgen die umgekehrten Vorgänge. Durch die Wahl von Domänenlogik kann man leicht zu einem anderen Code gelangen und die Zahl der Codierungsmöglichkeiten (scrambler) ist nahezu unbeschränkt. Processing arrangements in the fan-shaped spreading out of it The information is coded and then closed again merged into a simple two-lane flow of information. The reverse process takes place on the receiving side. By choice from domain logic one can easily get to another code and the number of coding possibilities (scrambler) is almost unlimited.

2. Werkzeugmaschinen, z.B. Kopierfräsbanken mit numerischer Steuerung. Dazu gehören zahlreiche Messuhren und von Servomotoren getriebene Getriebekasten. Man kann als Zahnscheiben auch Zahnscheiben mit Domänen nach der Erfindung verwenden, wobei die Ausgangsleistungen z.B. durch von den Domänen gesteuerte Schrittmotoren geliefert werden. Mit Laserinterferometrie und mit Domänenzahnscheiben lassen sich besonders vorteilhafte Messuhren erzielen.2. Machine tools, e.g. copy milling machines with numerical control. This includes numerous dial gauges and gear boxes driven by servomotors. Toothed disks with domains can also be used as toothed disks use according to the invention, the output powers being provided e.g. by stepping motors controlled by the domains. With laser interferometry and with domain toothed disks, particularly advantageous dial gauges can be achieved.

3t Mit einem stabilisierten Oszillator und Frequenzteilern mit Domänenzahnscheiben und Nockenscheiben kann eine Uhr ohne mechanisch bewegliche Teile verwirklicht werden* Es ist dabei möglich, auch die Ablesung mit Domänentechniken zu verwirklichen.3t With a stabilized oscillator and frequency dividers with domain toothed disks and cam disks, a clock can be realized without mechanically moving parts * It is also possible to read off to be realized with domain techniques.

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Claims

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PATENT CLAIMS »

/ ί.) Plate made of magnetic material with at least one first and a second track on which domains can be driven, the second track containing a special drive arrangement, characterized in that on at least a first section of said first path a domain is created by an interaction force with a second section of the second track arranged next to this first section by the aforementioned special drive arrangement driven domains is drivable.

2. Plate according to claim 1, characterized in that the 'domains on one of the two tracks mentioned in almost the same Spaced apart.

3. Plate according to claim 1 or 2, characterized in that that at least one of the mentioned two tracks forms a closed figure.

4. Plate according to claim 1, 2 or 3, characterized in that said first web contains means with which a stable Position for a domain can be generated as a snap-in device.

5. Plate according to one of claims 1 to 4t, characterized in that that said first track contains asymmetrical means with which a stable position for a domain as a ratchet device can be generated.

6. "Plate according to one of claims 1 to 5 t, characterized in that that the mentioned second track contains a switch arrangement on the domains as a diversion around the mentioned second track section are optionally drivable.

7. Plate according to one of claims 1 to 6, characterized in that

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indicates that the mentioned first and second track sections occupy the entire lengths of the closed first and second lanes and that the number of domains on the first lane is less is than the number of domains on the second lane.

8. Plate according to one of claims 1 to 7 »characterized in that that on a third section of a third web arranged along a fourth section of said first web a domain drivable by a domain driven on the fourth section, but with respect to that on the mentioned second section powered domains is slippery.

9. Plate according to one of Claims 1 to 8, in which the said first path is part of a number of concurrent paths, characterized in that there is a pattern generator with which a domain pattern can be generated which is generated by an interaction force between the domains on the mentioned number of tracks and the Domains on the mentioned second track is drivable.

10. Plate according to claim 9> characterized in that the characteristic dimensions of the mentioned pattern are dimensioned according to human facial acuity.

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