DE2412879C2 - Anordnung zur Informationsverarbeitung mittels magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen mit unterschiedlicher Wandungsmagnetisierung - Google Patents

Description

{ 3.4

';' Anzahl jeweils auftretender vertikaler Blochlinien. betreffenden magnetischen Schicht besitzen.
< Während bisher davon ausgegangen wird, daß So weist z. B. eine magnetische zylindrische Einzelmagnetische zylindrische Einzelwanddomänen, deren wanddomäne, die sich in Richtung des Feldgradienten j jeweilige Domänenwandung vertikale Blochlinien ent- bewegt, eine Anzahl von entsprechend -2 Blochlinien ! hält, für eine Anwendung von Nachteil sind, da hiermit 5 auf, und zwar ganz im Gegenstatz zur bisherigen ungewollte und nicht vorhersehbare Bewegungsrichtun- Annahme, nämlich der, daß magnetische Einzelwanddogen der magnetischen zylindrischen Einzelwanddomä- mänen deren Anzahl vertikaler Blochlinien jeweils nen bei ihrer Weiterleitung unvermeidlich eingeschla- gleich Null ist, diejenigen sind, die sich in Richtung des ! gen werden, wird gerade diese Eigenschaft der einwirkenden Feldgradienten bewegen bzw. weiterge-Erfindung zugrundegelegt Aus nachstehend genannten 10 leitet werden.

ι Literaturstellen geht hervor, daß vielerlei Bemühungen Dementsprechend ist es erfindungsgemäß in sehr

\ aufgwendet worden sind, das Auftreten von Blochlinien einfacher Weise möglich, eine ternäre Schreibweise

• aufweisenden magnetischen zylindrischen Einzelwand- anzuwenden, indem nämlich magnetische zylindrische

; domänen soweit wie möglich zu unterdrücken. Einzelwanddomänen mit einer Anzahl vertikaler Bloch-

; A. H. Bobeck et al, »Bell System Technical Journal« is linien entsprechend -2, gleich Null und entsprechend

' 51, Nr. 6, Juli/August 1972, Seiten 1431 ff. +2 vorgesehen werden; und zwar immer mit dem

R. Wolfe et al, »Bell System Technical Journal« 51, Vorteil, daß alle magnetischen zylindrischen Einzel-

Nr.6,Juli/August 1972,Seiten 1436 ff. w&nddomänen gleiche statische Eigenschaften besitzen

A. Rosencwaig, »Bell System Technical Journal« 51, und keinen Unterschied bezüglich ihrer Beweglichkeit

Nr. 6, Juli/August 1972, Seiten 1440 ff. 20 in der betreffenden magnetischen Schicht aufweisen. Sie

Mit der Erfindung wird also ein gänzlich neuer Weg lassen sich sehr leicht durch ihre jeweilige Bewegungs-

^! beschriften, indem die unterschiedlichen Umdrehungs- richtung in einem magnetischen Gradientenfeld vonein-

beträge der magnetischen Wandungsmagnetisierungs- ander unterscheiden, so daß sich hierauf basierend leicht

momente zur Informationsdarstellung ausgenutzt wer- eine zuverlässig zu betreibende Informationsverarbei-

den, die unter Einwirken eines magnetischen Feldgra- 25 tungsanordnung eingangs beschriebener Art realisieren

dienten dementsprechend unterschiedliche Bewegungs- läßt

richtungen der magnetischen zylindrischen Einzelwand- Die Mittel zur Erzeugung eines magnetischen

domänen zur Folge haben. Der vorliegenden Erfindung Gradientenfeldes zur Ablenkung von magnetischen

' liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß der Ablenkungs- zylindrischen Einzelwanddomänen können aus strom-

winkel in der Bewegungsrichtung der magnetischen 30 führenden Leitern bestehen, aber ebensogut auch

zylindrischen Einzelwanddomänen eine Funktion der permanente Magnete unter entsprechender mechani-

Anzahl von Umdrehungen der Wandungsmagnetisie- scher Steuerung oder magnetische Schichten sein, die in

; rung längs der Peripherie in der Domänenwatidung Austauschkopplung mit der betreffenden magnetischen

einer magnetischen zylindrischen Einzelwanddomäne Schicht zur Weiterleitung der magnetischen zylindri-

ist Aus diesem Grunde sind magnetische zylindrische 35 sehen Einzelwanddomänen gebracht werden.

Einzelwanddomänen mit sehr geringer Anzahl vertika- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachste-

ler Blochlinien gegenüber solchen magnetischen zylin- hend anhand der unten aufgeführten Zeichnungen

drischen Einzelwanddomänen vorzuziehen, die jeweils beschrieben. Es zeigt

Unterschiede zueinander bei hoher Anzahl vertikaler Fig. IA den schematischen Aufbau einer magneti-

Blochlinien in ihren Domänenwandungen aufweisen. 40 sehen zylindrischen Einzelwanddomäne in einer magne-

Wenn es auch zutrifft, daß bei Verwenden von tischen Schicht,

magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen mit F i g. 1B den schematischen Aufbau einer magneti-

weitgehend unterschiedlicher Anzahl vertikaler Blochli- sehen zylindrischen Einzelwanddomäne in einer magne-

nien in ihren Domänenwandungen entsprechend viele tischen Schicht, wobei jedoch die Domänenwandung

Ablenkungswinkel der Bewegungsrichtung derartiger 45 Blochlinien enthält,

magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen bei F i g. 2A eine schematische Andeutung des Rotations-

• deren Weiterleitung zu erhalten sind, so ist doch die sinns der Blochlinien in der Domänenwand der

ι Anwendung von magnetischen zylindrischen Einzel- Einzelwanddomäne nach F i g. 1B,

wanddomänen mit großer Anzahl vertikaler Blochlinien F i g. 2B einen anderen möglichen Rotationssinn der

insofern noch unvorteilhaft, als hiermit entsprechend 50 Blochlinien in der Domänenwandung der Einzelwand-

, größere Abmessungen der erforderlichen Bauelemente domäne nach F i g. 1B,

nötig sind und zudem noch geringere Beweglichkeit in F i g. 3 Einzelwanddomänen deren Domänenwände

der magnetischen Schicht in Kauf genommen werden verschiedene Anzahlen von Blochlinien enthält,

muß. Bisher ist nicht zur Kenntnis genommen worden, F i g. 4A schematisch die Beeinflussung das Magnet-

daß eine verhältnismäßig geringe Anzahl vertikaler 55 feldes in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl der

Blochlinien in den Domänenwandungen in betriebssi- Blochlinien,

cherer Weise zur klaren Unterscheidung magnetischer F i g. 4B das Ergebnis von F i g. 4A in Gestalt einer

ΐ zylindrischer Einzelwanddomänen in Abhängigkeit von graphischen Darstellung,

entsprechend unterschiedlichen Eigenschaften aufgrund F i g. 5 ein Blockdiagramm zur Informationsverarbei-

ihres verschiedenen Verhaltens unter Einwirken eines 60 tung mit Hilfe magnetischer Einzelwanddomänen mit

magnetischen Feldgradienten führen kann. Mehrfachzustandseigenschaften,

Im Anwenden von magnetischen zylindrischen Fig.6A Maßnahmen zur Erzeugung einer Einzel-Einzelwanddomänen, deren Wandungen jeweils eine wanddomäne mit hierin enthaltenen Blochlinien,
geringe Anzahl von Blochlinien wie bei der Erfindung F i g.6B nähere Einzelheiten der in F i g. 6A gezeigten enthält, ergibt sich so der große Vorteil, daß in einer 65 Maßnahmen,

entsprechenden Anordnung magnetische zylindrische Fi g.6C ein weiteres Ausführungsbeispiel für Maß-Einzelwanddomänen benutzt werden, die alle annä- nahmen zur Erzeugung magnetischer Einzelwanddomähernd gleiche Ausdehnung und Beweglichkeit in der nen mit hierin enthaltenen Blochlinien,

Fig.6D ein drittes Ausführungsbeispiei zur Erzeugung magnetischer Einzelwanddomänen mit hierin enthaltenen Blochlinien,

Fig.6E ein Histogramm mit der statistischen Verteilung von mit Hilfe der Maßnahmen nach F i g. 6A erzeugten magnetischen Einzelwanddomänen,

Fig. 7 eine mehr ins einzelne gehende Anordnung zum Erzeugen vielwertiger magnetischer Einzelwanddomänen, die sich für Zwecke der Speicherung Schaltfunktionen und dergleichen verwenden lassen,

F i g. 8 die Darstellung einer Schaltervorrichtung, wie sie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 verwenden läßt,

F i g. 9 eine Abfühlanordnung zur Erfassung vielwertiger magnetischer Einzelwanddomänen.

In der Vergangenheit ist angenommen worden, daß Domänenwände in magnetischen Dünnschichten, bestehend aus Material für die Aufrechterhaltung magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen vom einfachen Bloch-Typ sind, wobei das mittlere VVandrnornent in der Wandebene der magnetischen zylindrischen Einzelwanddomäne liegt, dessen Vorzeichen rund um die gesamte Domänenwand immer gleich bleibt. Bei fehlenden Wechselwirkungen mit anderen magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen ergibt sich in typischer Weise bei einer Vormagnetisierung, die unterhalb eines gewissen kritischen Schwellenwerts liegt und dessen Richtung senkrecht zur magnetischen Schicht verläuft, eine Domäne, die sich zu einem an sich unendlich langen Streifen ausbilden kann. Bei Vormagnetisierungen oberhalb dieses kritischen Schwellenwertes zieht sich diese streifenförmige Domäne zu einer magnetischen zylindrischen Einzelwanddomäne zusammen, deren Durchmesser in charakteristischer Weise mit weiterwachsender Vormagnetisierung abnimmt, bis schließlich oberhalb eines zweiten kritischen Feldstärkewertes eventuell ein Zusammenbruch der Einzelwanddomäne erfolgt.

Im Gegensatz zu normalen Einzelwanddomänen des einfachen Bloch-Typs können Domänen existieren, bei denen zwei entgegengesetzte Richtungen von Wand- <to momenten auftreten können. Die Übergangsgebiete zwischen diesen entgegengesetzt gerichteten Magnetisierungsbereichen werden Bloch-Linien genannt. Kürzlich sind hartmagnetische zylindrische Einzelwanddomänen beobachtet worden, die eine ausreichende Anzahl von Bloch-Linien hierin enthalten und deren Zusammenbruch bei wesentlich höheren Vormagnetisierungsfeldstärken erfolgt, als es bei normalen zylindrischen Einzelwanddomänen der Fall ist Diese Effekte werden einer gegenseitigen Abstoßung benachbarter vertikaler Bloch-Linien in den Domänenwänden zugeschrieben. Darüber hinaus ist die radiale Beweglichkeit solcher hartmagnetischen, zylindrischen Einzelwanddomänen um einen bedeutsamen Faktor reduziert im Gegensatz zu der bei normalen zylindrischen Einzelwanddomänen und zwar auch dann, wenn relativ verlustfreies Material vorliegt

In Fig. IA ist ein Ausschnitt einer magnetischen Schicht 10, die z.B. aus einem GranatFilm besteht gezeigt Hierin besitzt die magnetische zylindrische Einzelwanddomäne 12 die Domänenwand 14. Hier, wie auch in den nachfolgenden F i g. 1B — F i g. 3 ist jeweils die Draufsicht auf eine magnetische zylindrische Einzelwanddomäne gezeigt wie sie sich durch einen Schnitt ergibt, der etwa in halber Schichtdicke der magnetischen Schicht parallel zur Oberfläche durchgeführt ist Die Magnetisierung M_s der magnetischen Schicht 10 ist nach unten gerichtet, wohingegen die Magnetisierungsrichtung der Domänenmagnetisierung Mb aus der Blattebene nach oben gerichtet ist. Weiterhin ist vorausgesetzt, daß eine Vormagnetisierung Hz in der angegebenen Richtung einwirkt. Die Magnetisierungssektoren der Domänenwand 14 sind durch die Pfeile 16 angedeutet, die beide die gleiche Richtung rund um den Wandumfang besitzen. In dieser Einzelwanddomäne sind also keine Bezirke entgegengesetzt gerichteter Magnetisierung in der Domänenwand anzutreffen und infolgedessen können auch keine vertikalen Bloch-Linien in dieser Domäne auftreten. Jedoch, wie weiter unten noch ausgeführt, besitzt eine solche Einzelwanddomäne magnetische Wandmomente in Verbindung mit einer zugeordneten Drehung, so daß die Einzelwanddomäne sich zu einem magnetischen Gradientenfeld ausbildet.

In Fig. IB ist ein zweiter Typ einer magnetischen zylindrischen Einzeldomäne gezeigt. Zur besseren Übersicht werden, wo iniüicF möglich, gleiche Be^ugszeichen in verschiedenen Figuren beibehalten. In der magnetischen Schicht 10 ist die Magnetisierung M_s wiederum in die Blattebene gerichtet, wohingegen die magnetische zylindrische Einzelwanddomäne 12 eine Magnetisierung Mb besitzt, die aus der Blattebene nach oben gerichtet ist. Auch hier wiederum liegt die Einwirkung eines Vormagnetisierungsfeldes Hz über der gesamten Magnetschicht 10 in angezeigter Richtung vor. Im Gegensatz zur Domäne 12 in F i g. IA zeigt die Domänenwandung 14 der magnetischen zylindrischen Einzelwanddomäne 12 in F i g. 1B Magnetisierungsbezirke, die einander entgegengesetzt gerichtet magnetisiert sind. Dies ergibt sich z. B. aus der jeweiligen Richtung der Magnetisierungsvektoren 16Λ und 16ß, zwischen denen eine senkrechte Bloch-Linie, wie durch Pfeil 18 angedeutet, besteht. In F i g. 1B befinden sich in der Domänenwand 14 weitere Zonen entgegengesetzt gerichteter Magnetisierung, so daß eine Vielzahl von vertikalen Bloch-Linien 18 vorhanden ist. Wie weiter unten noch näher ausgeführt müssen Bloch-Linien paarweise existieren, so daß die jeweilige Anzahl der Bloch-Linien immer geradzahlig ist.

Eine Blochlinie läßt sich als Übergangsbezirk zwischen zwei Bereichen der Domänenwand definieren, in denen jeweils unterschiedliche Magnetisierungsrichtungen für eine Bjochwand in der Magnetschicht existieren. In dieser Übergangszone gibt es immer einen Punkt wo die Wandmagnetisierung in Richtung der Normalen der Domänenwandebene ausgerichtet ist. Dementsprechend läßt sich die Lage der Bloch-Linie durch den geometrischen Ort aller Punkte definieren, wo die Wandmagnetisierung senkrecht zur Domänenwandebene gerichtet ist

Eine vertikale Bloch-Linie ist als eine Linie definiert, die sich im wesentlichen in der Gesamthöhe der Einzelwanddomäne erstreckt Liegt eine magnetisch gleichförmige magnetische Schicht zur Aufrechterhaltung von magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen vor, dann erstreckt sich eine vertikale Bloch-Linie von der einen Oberfläche der magnetischen Schicht zur anderen. Jedoch kann sich die Wandmagnetisierung an der Oberfläche der magnetischen Schicht etwas ändern aufgrund der magnetischen Streufelder an der Oberfläche, wie es an sich bekannt ist Liegt für eine magnetische Schicht gleichförmiges magnetisches Material über der gesamten Schichtdicke vor, dann erstreckt sich also die Bloch-Linie genau gesagt vom Nachbarschaftsbereich der einen Oberfläche zum Nachbarschaftsbereich der jeweils anderen Oberfläche

der magnetischen Schicht. Aus den Darstellungen nach worin χ für große π die Distanz längs des Wandumfangs

F i g. 2A und F i g. 2B gehen die beiden Drehungstypen darstellt.

hervor, die für die Magnetisierung zwischen zwei Zonen Wie bereits erwähnt, muß die Anzahl der Bloch-Li-

entgegengesetzt gerichteter Magnetisierung in einer nien π geradzahlig sein, da in einem physikalischen

Domänenwand 14 auftreten können. In beiden genann- 5 System für x=P der Winkel ψ um eine ganzzahlige

ten Darstellungen ist die Domänenwandung einer Vielfache von 2π zu vergrößern ist. Daher ergibt sich

magnetischen zylindrischen Einzelwanddomäne nur die zusätzliche Austauschenergie aufgrund der Blochli-

ausschnittsweise gezeigt. Zur besseren Veranschauli- nienwechselwirkung durch nachstehenden Ausdruck:

chung lassen sich die Bloch-Linien als Drehzonen

zwischen jeweils entgegengesetzt gerichteter Magneti- ίο /λ \²

/λ \² ί

sierung ansehen. So sind ζ. B. die Magnetisierungsrich- E_BL = IAA (■—^- J Bi

tungen \%A und 16B in der Darstellung nach F i g. 2A \"^x J |

entgegengesetzt gerichtet. Die Magnetisierungsvekto- , ₂ j

ren müssen sich also drehen, so daß eine Übergangszone ^ 1fr π AA n/P, ^₁

zwischen den entgegengesetzt gerichteten Magnetisie- is 5j|

rungszonen auftritt, wobei sich ein Winkel ψ der worin bedeuten: ;|*

Wandmagnetisierung in der Magnetschichtebene defi- . ,. „ ,. ... , jt

nieren läßt. Der Vcrtikaüinienübergang zwischen den . °. ^nicntaicice g

rechts liegenden und links liegenden Blochwänden wird ^{Δ dle} Blochlinienbreite. w.e s,e oben definiert .st. |

durch die verschiedenen Lagen des Vektors 18 20 Vorliegende Erfindung beruht auf der Tatsache, daß '$

angedeutet. die Einzelwanddomänenwände senkrechte Bloch-Li- $

In der Darstellung nach Fig.2B drehen sich die nien aufweisen oder aber, daß keine vertikalen ',

magnetischen Momente (Magnetisierungsvektoren) in Bloch-Linien in einem magnetischen Gradientfeld %

entgegengesetzter Richtung zwischen den entgegenge- entsprechend der Umdrehungsanzahl der Wandmo- l'f

setzt gerichteten Magnetisierungsvektoren 16Λ und 25 mente in einer Domänenwand längs des Wandumfangs f·

16£im Vergleich zu denen der Fig. 2 A. Auf diese Weise bewegt werden. Dies ergibt sich im einzelnen aus den :,;■

wird angezeigt, daß es vertikale Bloch-Linien gibt, die Darstellungen nach F i g. 3, die vier magnetische fe

unterschiedliche Vorzeichen besitzen und sich auch zylindrische Einzelwanddomänen mit verschiedenen |

herstellen lassen. Vereinbarungsgemäß soll nun die Blochlinienkonfigurationen zeigen. Unterhalb der Do- |;j

Bloch-Linie 18 in F i g. 2A mit dem Vorzeichen + und 30 mänendarstellungen befinden sich zwei Zahlenzeilen, *

die Bloch-Linie 18 in F i g. 2B mit dem Vorzeichen — die für die jeweilige Domäne die Anzahl der vertikalen ,Ij

versehen werden. Bloch-Linien in der Domänenwandung das Vorzeichen |

Die vertikalen Bloch-Linien besitzen eine charakteri- dieser Bloch-Linien und die Anzahl der Umdrehungen *'

stische Weite: des Wandmoments längs der Peripherie der Domänen- ;:

A=JAFBfW ^{35 wand an}g^eben· ^{Es wird} festgelegt, daß bei Drehung des f

* Wandmoments entgegen dem Uhrzeigersinn, sowie *

gültig für große Werte des Verhältnisses man längs der Domänenwandperipherie fortschreitet,

O=K/2 h/P- ^d'^{e Wan}dmomentdrehung als positiv angesehen wird J

^π · und bei Drehung des Wandmoments in Uhrzeigerrich- '

Hierin bedeuten: 40 tung eine negative Wandmomentsdrehung vorliegt. Das

.... , . . den Bloch-Linien und der Wandmomentdrehung züge- :· A die Austauschenergiekonstante _{tdUe Vor2eichen ist wi}i,_küri_{ich und} belanglos für die h M die Magnetising Erfindungsanwendung. ö K die uniaxiale Anisotropie. Im einzelnen besitzt die Domäne 12Λ -4 Bloch-Li- ΐ; Im vorgegebenen Geltungsbereich stellt die Blochli- 45 nien und -1 Umdrehung. Diese Umdrehungen ; nienenergie nur einen Bruchteil der normalen Wand- bestimmen sich durch die Rotation eines Wandmoment- t; * energie dar, so daß keine große Wirkung auf die vektors rund um die Domänenwand unter Festhalten i=| statischen Eigenschaften einer magnetischen zylindri- der Anzahl vollführter ganzer Umdrehungen. Das [|: sehen Einzelwanddomäne erwartet werden kann. Dies Vorzeichen der Bloch-Linien bestimmt sich nach der :| gilt jedoch nicht mehr, wenn Wechselwirkungen 50 Vereinbarung, wie sie in den Darstellungen nach |? zwischen Blochlinien selbst zu berücksichtigen sind. Fig.2A und 2B zum Ausdruck kommt In Fig.2A ist || Zwei benachbarte Blochlinien ziehen sich unter der eine negative Bloch-Linie gezeigt, wohingegen in gs Wirkung magnetostatischer Kräfte gegenseitig an und F i g. 2B eine positive Bloch-Linie dargestellt ist || können sich sogar bei entgegengesetzt gerichteten Die Domäne 12B besitzt -2 Bloch-Linien bei 0 p§ Vorzeichen auslöschen, so daß eine reine Blochwand 55 Umdrehungen des Winkels ψ· Dies stellt also eine !£; übrig bleibt Liegen jedoch gleiche Vorzeichen vor, dann magnetische zylindrische Einzelwanddomäne dar, die || stoßen sie sich unter den Einwirkung von Austausch- ' sich in gleicher Weise verhält, wie bisher bekannte
kräften gegenseitig ab. Existieren so in einer Einzel- magnetische zylindrische Einzelwanddomänen, da sie
wanddomäne eine Anzahl η von Bloch-Linien gleichen sich parallel zu einem magnetischen Gradientenfeld
Vorzeichens, dann kann die Austauschenergie bedeut- 60 bewegt, das einer magnetischen Schicht 10 zugeordnet
sam werden, wenn sich der Umfang/"einer Einzelwand- ist, in der sich diese magnetische zylindrische Einzeldomäne so weit reduziert, daß sich die Bloch-Linien eng wanddomäne aufhält

zusammendrängen, wobei dann die tatsächliche Blochli- Die Domäne 12C besitzt keine vertikalen Bloch-Linienbreite zwangsläufig geringer wird, als die Breite nien, dafür aber eine Umdrehung des Winkels ψ. Damit
einer isolierten Bloch-Linie. Unter dieser Beschränkung 65 ist tatsächlich eine bisher im allgemeinen als »Normalrotiert die Wandmagnetisierung mit einer konstanten Bewegungsdomäne« Domäne eine solche, die in einem
Geschwindigkeit längs des Wandumfangs; mit anderen angelegten Gradientenfeld einer transversalen Abwei-Worten, der Winkel φ nähert sich dem Wert mtx/P, chung unterliegt-

9 10

Die Domäne YlD besitzt +2 vertikale Bloch- vertikalen Blochlinien in der Domänenwandung kann

Linien und 2 Umdrehungen des Winkels φ. Eine sich der Ablenkungswinkel ρ einem Winkel von 90°

Domäne, die zwei Umdrehungen ihres Wandmoments nähern.

besitzt, unterliegt einer Abweichung, die ungefähr zwei Die Anwendung von magnetischen zylindrischen

mal so groß ist, als die einer Domäne, die nur eine 5 Einzelwanddomänen, die unter großen Winkeln abge-

Umdrehung, d. h. 0 Bloch-Linien besitzt, wenn sie einem lenkt werden, wie z.B. 90°, gestatten es, bei der

magnetischen Gradientenfeld ausgesetzt ist. Konstruktion von Einzelwanddomänensystemen, sich

Die Darstellungen nach den F i g. 4A und 4B zeigen schneidende Weiterleitungspfade unter veschiedenen die Abweichung von magnetischen zylindrischen Einzel- Winkeln zueinander vorzusehen. So kann z. B. ein wanddomänen in einem magnetischen Gradientenfeld io Gradientenfeld magnetische zylindrische Einzelwandin Abhängigkeit von der Anzahl der Umdrehungen des domänen um 90° ablenken, wohingegen andere Winkels φ längs dem Umfang der Domänenwand. Der magnetische zylindrische Einzelwanddomänen überGradient des magnetischen Feldes liegt, in der Ebene haupt keiner Ablenkung unterliegen. Auf diese Weise der Magnetschicht 10, wobei angenommen wird, daß er läßt es sich ermöglichen, unter Zuhilfenahme einer sehr in die X-Richtung, wie angezeigt, fällt. Daraus ergibt 15 einfachen Struktur, die ein magnetisches Gradientenfeld sich, daß der Abweichungswinkel ρ einem Winkel hervorruft, die Weiterleitungsrichtung abzuändern,
entspricht, der ausgehend von der X-Richtung gemes- Das magnetische Gradientenfeld veranlaßt eine sen wird. Larmor-Präzession der magnetischen Momente in der

In der Darstellung nach Fig.4A bewegt sich eine Domänenwand, welche ihrerseits eine Kraft auf die magnetische zylindrische Einzelwanddomäne 12 in der 20 Einzelwanddomäne in Richtung der normalen der X-Richtung, wie durch den Pfeil 20 angedeutet. Die Gradientenrichtung des angelegten Magnetfeldes ausbeiden Linien, bezeichnet mit Hz\ und Hzi zeigen übt. Hiermit entsteht ein Zusammenwirken mit der verschiedene Amplituden des Vormagnetisierungsfel- Kraft in Gradientenrichtung des Magnetfeldes, um so des Hz an, wie sie in der A"-Richtung gemessen werden. eine entsprechende Ablenkung der magnetischen Wie mit bezug auf Fig. 4A bemerkt wird, werden 25 zylindrischen Einzelwanddomäne herbeizuführen,
magnetische Einzelwanddomänen, die keine Umdre- In der schematisch dargestellten Anordnung nach hungen des Wandmoments, also —2 Bloch-Linien F i g. 5 ist ein komplettes System gezeigt, das magnetibesitzen, in dem magnetischen Gradientenfeld nicht sehe zylindrische Einzelwanddomänen benutzt, die abgelenkt, wohingegen alle anderen magnetischen unterschiedliche dynamische Eigenschaften besitzen, zylindrischen Einzelwanddomänen einer Ablenkung 30 Ganz allgemein gesagt sind auf der magnetischen unterliegen, die von der Gradientenrichtung weggerich- Schicht 10, in der sich die Domänen ausbreiten, tet ist. In Abhängigkeit davon, ob die Anzahl der verschiedene Bauelemente aufgebracht, um die verUmdrehungen des Winkels ψ + oder - ist, ist auch das schiedensten Systemfunktionen durchführen zu können. Vorzeichen des Ablenkungswinkels ρ + oder —. So dient z.B. der Generator 22 zur Erzeugung von

Der Ablenkungswinkel ρ ist in der graphischen 35 magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen, die

Darstellung nach Fig.4B in Abhängigkeit von der unterschiedliche dynamische Eigenschaften besitzen.

Anzahl der Umdrehungen des Winkels φ aufgetragen. Die Schreibmittel 24 steuern den Eingang dieser

Ganz allgemein gesagt ist der Ablenkungswinkel ρ magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen in die

direkt abhängig von der Anzahl der Umdrehungen des Speichereinheit 26. Die magnetischen zylindrischen

Winkels φ, stellt jedoch keine einfache Funktion in 40 Einzelwanddomänen lassen sich selektiv aus dem

Abhängigkeit von lediglich der Anzahl der Umdrehun- Speicher entnehmen und auf einen Ablenker 28

gen des Winkels ψ dar. übertragen, von wo sie dann in die verschiedensten

Für eine mehr ins einzelne gehende Erklärung der Weiterleitungspfade 30.4, 30ß, 3OC usw. abgelenkt

Theorie, die der Domänenablenkung zugrundeliegt, werden in Abhängigkeit von den jeweiligen Umdre-

indem gleichzeitig Umdrehungen des Winkels φ im 45 hungszuständen ihrer Wandmomente, also von der

Spiele sind, wird auf die Veröffentlichung von J. C. Drehung des Winkels φ. Auf diese Weise lassen sich

Slonczewski et al »18th Annual Conference on magnetische zylindrische Einzelwanddomänen mit un-

Magnetism and Magnetic Materials«, Denver, Colorado, terschiedlichen Eigenschaften voneinander trennen, so

November 28 December 1,1972 hingewiesen. Nächste- daß sie in Abhängigkeit davon durch Lesevorrichtungen

hend erfolgt eine kurze Erläuterung der Theorie, die das 50 32 erfaßt werden können, z. B. aus magnetoresistiven

Verhalten von magnetischen zylindrischen Einzelwand- Sensoren bestehen können. Nach der Erfassung werden

domänen in einem magnetischen Gradientenfeld be- die magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen

schreibt. entweder zerstört, einem weiteren System zugeführt

Die Anzahl der Drehungen des Winkels ψ beträgt oder in den Speicher 26 über Weiterleitungspfad 34

(λ/2)+1 mit n=0, n=±2, 73= ±4, usw., entsprechend 55 zurückgeleitet, wie es hier angedeutet ist.

der Anzahl der vertikalen Blochlinien in der Domänen- Ein Signal zur Anzeige der erfaßten Einzelwanddo-

wand. Der Ablenkungswinkel ρ der Einzelwanddomä- mänen wird auf die Auswertemittel 35 übertragen. Die

nen ist proportional der Anzahl der vertikalen Leseeinrichtung 32 steht unter Steuerung einer

Blochlinien in der Domäne und wächst im allgemeinen Lesesteuerungsvorrichtung 36, die eine selektive Erfas-

mit der Anzahl solcher Blochlinien an. Zusätzlich zur 60 sung unterschiedlicher Domänentypen gewährleistet

Abhängigkeit von der Blochlinienanzahl hängt die und ein entsprechendes Signal auf die Auswertemittel

Ablenkung von der dem Domänenmaterial innewoh- 35 überträgt, um den Typ der jeweils erfaßten

nenden Dämpfung, dem Durchmesser der Domänen magnetischen zylindrischen Einzelwanddomäne anzu-

und der gyromagnetischen Konstanten γ ab. Der zeigen und damit den Infonnationszustand, wie er durch

Ablenkungswinkel ρ ist umgekehrt proportional zur 65 eine solche Einzelwanddomäne versinnbildlicht wird.

Dämpfung des Einzelwanddomänenmaterials, so daß Ein übliches Vormagnetisierungsfeld 38 dient zur

mit wachsender Dämpfung der Ablenkungswinkel Bereitstellung eines Vormagntisierungsfeldes Hz in

ebenfalls anwächst Für eine große Anzahl von Richtung der Normalen zur magnetischen Schicht 10.

Zusätzlich stellen die Weiterleitungsfeldmitlel 40 ein orientierendes Magnetfeld H in der Ebene der Magnetschicht 10 bereit, wenn ein solches Feld für Schaltkreiszwecke vorzusehen ist. Die Vormagnetisierungsfeldmittel 38 und die Weiterleitungsfeldmittel 40 werden unter Steuerung von Steuerungsmitteln 42 betrieben, wie es an sich bekannt ist.

Im folgenden soll nun die Erzeugung von magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen mit einer gewissen Anzahl von Blochlinien behandelt werden und im einzelnen das Verhalten bei vorgegebenen Umdrehungen des Winkels φ. Im zu beschreibenden System werden verschiedene Informationszustände durch magnetische zylindrische Einzelwanddomänen dargestellt, die unterschiedliche Grade der Ablenkung in einem Gradientenvormagnetisierungsfeld besitzen. So kann z. B. Domänen, die keine Ablenkung (0 Umdrehungsdomänen) haben, jeweils ein informalionswert zugeordnet werden, wohingegen anderen Domänen, die + und -Ablenkungen des Winkels ρ besitzen, jeweils andere Informationszustandswerte zugeordnet werden. Auf diese Weise ist es möglich, Mehrfachzustandsinformationsniveaus bereitzustellen, wobei die verschiedenen Zustände gut quantisiert sind und darüber hinaus auch viele Werte vorgesehen sein können in Abhängigkeit von den vorgesehenen Typen der Domänenwände.

Um hohe Datengeschwindigkeiten zu erzielen und um sicherzustellen, daß das gleiche Ausbreitungssystem für alle Typen magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen Anwendung finden kann, ist es im allgemeinen vorzuziehen, magnetische zylindrische Einzelwanddomänen einer solchen Type zu benutzen, die nicht stark von einer Bezugsrichtung abgelenkt sind. So stellt z. B. der Weiterleitungspfad einer Nullumdrehungsdomäne eine zweckmäßige Bezugsrichtung dar. Unter dieser Voraussetzung bilden magnetische zylindrische Einzelwanddomänen mit Ablenkungen von +ρ und —ρ eine vollständige logische Teilmenge zusammen mit den magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen mit Nullablenkung. Nullablenkungsdomänen brauchen natürlich nicht in einem entsprechenden Informationsschema verwendet zu werden. Es ist lediglich erforderlich, Domänen mit solchen Ablenkungen zu wählen, die nicht zu unterschiedlich untereinander sind, um eine gesteuerte Hochgeschwindigkeitsweiterleitung unter Verwendung der gleichen Strukturen zur Weiterleitung aller Domänentypen zu gewährleisten.

Sowie jedoch die Geschwindigkeit der magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen (bei kleineren Datengeschwindigkeiten) abnimmt, nimmt auch der Ablenkungswinkel ρ ab. Auf diese Weise lassen sich magnetische zylindrische Einzelwanddomänen mit sehr unterschiedlichen Umdrehungen des Wandmoments unter Verwendung der gleichen Wciierleiiuiigssirukiur verwenden, wenn nur die Domänengeschwindigkeit so eingestellt ist, daß dies ermöglicht wird. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, daß die Frequenz der Treiberimpulse zu reduzieren oder aber die deren magnetischen Schicht 10 innewohnende Dämpfung zu erhöhen.

F i g. 6A deutet die Erzeugung von einer Blochlinieneinzelwanddomäne unter Ausnutzung des Aufspaltens einer Streifendomäne 44 an, die in einer magnetischen Schicht 10 existiert In einer Leiterschleife 46 wird von einer Stromquelle 48 ein Stromimpuls mit der Impulsbreite Γ übertragen. Die Leiterschleife 46 ist in bezug auf die magnetische Domäne 44 so angeordnet, daß ein unterschiedliches Magnetfeld in Richtung der Normalen in der Magnetschicht IO am Punkt A gegenüber dem am Punkt B existiert. Mit anderen Worten, es ist wichtig, daß der Unterschied des resultierenden Feldes am Punkt A zu dem des Punktes B in spürbarem Maße vorliegt (Vormagnetisierungsunterschied an beiden Wandbereichen der Einzelwanddomäne 44). Ist das durch einen durch die Leiterschleife 46 übertragenden Strom / angelegte Magnetfeld symmetrisch zu beiden Wandbereichen der Einzelwanddomäne 44, dann erhalten die durch die Aufspaltungsoperation erzeugten Einzelwanddomänen keine vertikalen Blochlinien, da die Symmetrie zur Folge hat, daß sich die Blochlinien rund um die Peripherie der Domänenwand gegenseitig auslöschen.

Wenn ein Stromimpuls /durch die Leiterschleife 46 übertragen wird, dann existiert ein Gradient im resultierenden Vormagnetisierungsfeld Hz von A nach B. Dies hat gewissermaßen ein Verdrehen der magnetischen Momente in der Domänenwandung aufgrund der Larmor-Präzession dieser Momente zur Folge. In erster Näherung läßt sich die in einer Domäne, welche von einer Streifendomäne 44 abgespalten ist, enthaltene verfügbare Anzahl von Blochlinien (n„_cl) durch folgende Gleichung ausdrucken:

n_B-n_A

-H_za),

hierin gilt für n_nct: 0, ± 2, ± 4...

Es bedeuten:
γ eine gyromagnetische Materialverhältniszahl

(magnetische Moment/Spin-Winkelmoment); Hzb das resultierende Vormagnetisierungsfeld am

Punkt B;
f/z4das resultierende Vormagnetisierungsfeld am

Punkt A; na die Anzahl vertikaler Blochlinien erzeugt am

Punkt B; n_A die Anzahl vertikaler Blochlinien erzeugt am

Punkt A.

Für Granatmaterialien beträgt γ in typischer Weise Απ ■ 10⁴ m/sA. Bei einem Stromimpuls /von 0,1 μβ also für T= 10-⁷ s und bei Hzb- Hza = 477,5 A/m ergibt sich aus der obenstehenden Gleichung für n_nci=2. Dies macht deutlich, daß die Anzahl vertikaler Blochlinien,

so die in einer aufgespalteten magnetischen Einzelwanddomäne erzeugt werden, auf die Breite des Stromimpulses bezogen sind, der zur Aufspaltung und zur Bereitstellung des Gradientenfeldes dient
Es versieht sich, daß die Streifendomär.e sich auch durch andere Mittel aufspalten läßt als durch einen Stromimpuls. So kann z. B. ein Streifen aus weichmagnetischem Material in unmittelbarer Nachbarschaft zur magnetischen Einzelwanddomäne wirksam sein, um hierin eine magnetische Ladung auftreten zu lassen, wenn ein sich drehendes Magnetfeld in der Ebene der magnetischen Schicht 10 eine entsprechende Lage einnimmt Hierdurch wird ebenfalls ein Gradientenfeld über die streifenförmige Einzelwanddomäne erzeugt so daß eine Aufspaltung in der gleichen Weise vor sich geht, wie es im Zusammenhang mit der Betätigung der Stromschleife 46 nach F i g. 6A beschrieben ist Bei einer anderen Methode kann eine magnetische Einzelwanddomäne in die Nachbarschaft der streifenförmigcn

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magnetischen Einzelwanddomäne 44 gebracht werden, Im einzelnen zeigt die Anordnung nach F i g.6C einei

um eine Aufspaltung herbeizuführea In allen diesen üblichen Domänengenerator unter Anwendung eine Fällen ist die Dauer des entweder durch das Scheibe 68, bestehend aus weichmagnetischem Materia magnetische Material oder durch die benachbarte wie z. B. Permalloy. Dieser weichmagnetischen Scheibi magnetische Einzelwanddomäne erzeugten magneti- 5 68 sind Weiterleitungsmittel zugeordnet, die ebenfallj sehen Feldes maßgeblich für die Größe T in aus T- und I-förmigen weichmagnetischen Streifet obenstehender Gleichung. Zur Erzeugung von Einzel- bestehen. Die weichgemachte Scheibe 68 ist begleite) wanddomänen mit kleiner Anzahl vertikaler Blochlinien von einer Einzelwanddomäne 72, die rund um dk dürfte eine Folge kurzer Stromimpulse zweckmäßig Peripherie der weichmagnetischen Scheibe 68 mit de sein. Als Alternative lassen sich magnetische Einzel- io Drehung des Weiterleitungsfeldes H in der Ebene de, wanddomänen durch an sich bekannte Generatoren Magnetschicht 10 wandert In der Nachbarschaft dej erzeugen, wobei diese statistisch verteilt sein können, je weichmagnetischen Scheibe 68 ist ein stromführende nach der Anzahl der vorliegenden Umdrehungen. Ein Leiter 74 angeordnet, der einen Strom / übertrage! Ablenkungsschema wird verwendet, um die magneti- kann. Der stromführende Leiter 74 dient zur Erzeugunj sehen Einzelwanddomänen in Abhängigkeit von ihren lä eines nutzbaren Vormagnetisierungsfeldes am Punkt / Umdrehungen zu trennen, wobei die Einzelwanddomä- der Einzelwanddomäne 72, welches unterschiedlich votf nen dann für eine weitere Verwendung gespeichert dem nutzbaren Vormagnetisierungsfeld am Punkt B de;' werden. Dies wird im einzelnen weiter unten gezeigt Domäne 72 ist Bei Betrieb wird die magnetisch«

Nach der Aufspaltungsoperation mit Hilfe des Einzelwanddomäne 72 zum I-förmigen Streifen 2( Stromimpulses / wird eine abgespaltene Einzelwand- 20 hingezogen und damit entsprechend gedehnt, so wk domäne mit der erwünschten Anzahl von vertikalen sich das Weiterleitungsmagnetfeld H in der Magnet Blochlinien in ihrer Domänenwand nach rechts in schichtebene dreht Zu diesem Zeitpunkt fließt eit. Richtung des Pfeiles 50 mit Hilfe der Weiterleitungsmit- Strom /im Leiter 74 und erzeugt ein Magnetfeld, das zi tel 52 bewegt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterschiedlichen Feldstärken an den Punkten A und i aus T- und I-förmigen weichmagnetischen Streifen 25 führt Dies hat zur Folge, daß eine unterschiedliche bestehen, die in an sich bekannter Weise im Ansprechen Anzahl n_A vertikaler Blochlinien längs des benachbarter auf ein sich inder Schichtebene 10 drehenden magneti- Oberflächenbereichs der magnetischen Einzelwanddo sehen Feldes H jeweils anziehende Magnetpole an mäne 72 wandert als es der Anzahl von vertikaler vorgegebenen Stellen erhalten. Die an ihrem Platz Blochlinien n_B entspricht, die längs des hiervor verbleibende abgespaltene Restdomäne läßt sich 30 entfernten Oberflächenbereichs der Domänenwanc wiederum zu einer streifenförmigen Domäne durch wandern. In der oben beschriebenen Weise wird so ein« Erniedrigen des Vormagnetisierungsfeldes H_z ausdeh- abgespaltete magnetische Einzelwanddomäne erzeugt nen, um sie wiederum in einer nachfolgenden Aufspal- und die eine gewünschte Anzahl vertikaler Blochlinier tungsoperation für eine andere Domäne mit gewünsch- und, was eigentlich wichtiger ist, die gewünschte Anzahl ter Anzahl von vertikalen Blochlinien zu verwenden. 35 von Drehungen des Winkels ψ enthält. Diese Domäne

Fig.6B zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Bereitstel- wird nach rechts in Richtung des gezeigten Pfeiles 7i !ung magnetischer Einzelwanddomänen mit gewünsch- weitergeleitet, so wie sich das Weiterleitungsmagnetfelc ter Anzahl vertikaler Blochlinien in ihrer Domänen- //in der angegebenen Weise dreht, wand. Ganz allgemein wird hierbei das Verfahren der Das in F i g. 6D gezeigte Ausführungsbeispiel besitzt

Stromschleife 46 und der Stromquelle 48, wie in F i g. 6A 40 ebenfalls weichmagnetische Materialien. Auch hiei gezeigt, verwendet. wiederum dient eine weichmagnetische Scheibe 68 zur,

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.6B dienen Erzeugung von magnetischen Einzelwanddomänen ir Stromimpuise /_t, I₂ und I₃ in den Leitern 54-1,54-2 bzw. üblicher Weise, so wie sich das Weiterleitungsfeld Wir 54-3, um anziehende Felder bereitstellen zu können, die der Ebene der magnetischen Schicht 10 dreht. Die vor magnetische Einzelwanddomänen in das Gebiet der 45 der Scheibe abgespalteten magnetischen Einzelwand-Leiterschleife 56 zu ziehen vermögen. Die Leiterschleife domänen wandern nach rechts längs der durch den Pfeil 56 liegt an einer Gleichspannungsquelle 58 und über 78 angezeigten Richtung, und zwar ebenfalls wieder eine Schaltvorrichtung 62 an einer Impulsquelle 60. Der unter Steuerung durch die Weiterleitungsmittel 70. Die Strom in der Leiterschleife 56 reduziert das nutzbare Weiterleitungsmittel 70 enthalten einen Domänenaus-Vormagnetisierungsfeld innerhalb dieser Leiterschleife, 50 dehner 80, der aus drei Streifen v.eichmagnetischen so daß eine hierin enthaltene magnetische Einzehvand- Materials besteht. Eine magnetische Einzelwanddomädomäne zu einer streifenförmigen Domäne 64 auseinan- ne, die längs der Weiterleitungsmittel 70 wandert, wird dergezogen wird. Nach Erzeugung einer Streifendomä- unter der Wirkung anziehender Ladungen, die an den ne 64 in der Leiterschleife 56 wird ein Stromimpuls/in Enden dieser Streifen erzeugt werden, wenn das der zweiten Leiterschleife 46 durch die Stromquelle 48 55 Magnetfeld längs der Richtung 1 gerichtet ist, gedehnt, übertragen. Damit wird die streifenförmige Einzelwand- Hiermit wird eine streifenförmige, magnetische Einzeldomäne 64 in der im Zusammenhang mit der F i g. 6A wanddomäne 82 erzeugt. Wie oben beschrieben, spaltet beschriebenen Weise aufgespalten. Dis abgespaltete ein dem Leiter 84 durch die Stromquelle 86 zugeführter Einzelwandriomäne wird nach rechts unter der Steue- Strom /die magnetische Einzelwanddomäne 82 auf. Ein rung der Weiterleitungsmittel 66 weitergeleitet, die hier 60 Teil der aufgespaltenen Domäne wandert dann nach ebenfalls aus bekannten T- und I-förmigen weich- rechts längs der Richtung des Pfeiles 78. Der andere Teil magnetischen Streifen bestehen. der aufgespaltenen magnetischen Einzelwanddomäne

In den Fig.6C und 6D sind jeweils weitere wird durch Zuführen eines Stromes in den Leiter 88 von Möglichkeiten zur Erzeugung von magnetischen Einzel- der Stromquelle 90 vernichtet. Sowohl die Aufspalwanddomänen mit der gewünschten Anzahl von ₆5 tungsstromquelle 86 und die Löschungsstromquelle 90 Wandmomentdrehungen gezeigt. In beiden Fällen werden durch die Steuermittel 92 zur jeweils vorgesehedienen weichmagnetische Materialien zur Erzeugung _nen Zeit betätigt, solcher magnetischer Einzelwanddomänen. Das in F i g. 6E gezeigte Histogramm für Ablenkwin-

15 16

kel von magnetischen Einzelwanddomänen in einem tische Einzelwanddomänen mit stark unterschiedlichen gepulsten Gradientenfeld in einer Granatschicht veran- Ablenkungseigenschaften leichter in einem magnetischaulicht auf quantitativer Grundlage, wie sich sehen Gradientenfeld zu trennen, und die Ablenkungsmagnetische Einzelwanddomänen aufteilen und ist maßnahmen weisen dabei einen geringen Flächenbedarf jedoch nicht das Resultat eines speziellen Häufungsex- 5 auf, um für eine zufriedenstellende Auflösung hinreiperiments. Im vorliegenden Fall ist die Dicke der chende Ablenkungen zu gewährleisten. Infolgedessen Granatschicht 5,25 μπι, untei Verwendung einer Sub- werden magnetische Einzelwanddomänen mit unterstanz: schiedlichen Anzahlen vertikaler Blochlinien, und weit Tbao4Euo.66A2jFe335Gai.i50)2. wichtiger, mit einer größeren Anzahl von Wandmo-

Vorliegendes Histogramm gibt einen Hinweis auf die 10 mentdrehungen entsprechend den Bedürfnissen für verschiedenen dynamischen Eigenschaften magneti- jeden zu erfüllenden Zweck ausgesucht
scher Einzelwanddomänen für dieses spezielle Ausfüh- Eine größere Anordnung zur Ablenkung von

rungsbeispiel. Ein pulsierendes Magnetfeld in der Vielzustandsdomänen und zur Speicherung der Domä-Z-Richtung, also in der Normalen dieser Granatschicht nen mit verschiedenen Zuständen an den verschieden- j

wird durch eine stromführende Spule erzeugt. Eine im 15 sten Stellen in einer Magnetschicht ist in F i g. 7 gezeigt durch diese Spule erfaßten Magnetschichtbereich Diese Anordnung läßt sich zur Erzeugung und zum enthaltene Domäne wird durch den Einfluß dieses Schreiben von magnetischen Einzelwanddomänen beMagnetfeldes zerhackt und die zerhackten magneti- nutzen, die die gewünschten Informationseigenschaften sehen Einzelwanddomänen werden in dieser Magnet- besitzen. Hierzu dienen unter anderem die Bauelemente schicht weitergeleitet Einige dieser magnetischen 20 22,24 und 26, wie in F i g. 5 gezeigt In Abhängigkeit von Einzelwanddomänen werden dann untersucht, um ihre der Betätigung verschiedenster Schaltvorrichtungen Bewegung in einem magnetischen Gradientenfeld zu lassen sich magnetische Einzelwanddomänen in ihrem bestimmen. Das Histogramm zeigt die Quantisierung jeweiligen Informationszustand zur Eingabe in Register, des Ablenkungswinkels dieser magnetischen Einzel- Speicher oder Schaltfunktionselemente bereitstellen,
wanddomänen ab, gibt jedoch nicht die Amplitude der 25 Hierzu trägt die magnetische Schicht 10 einen bei den verschiedenen Ablenkungen jeweils beobachte- Domänengenerator 94, der zur Erzeugung von Domäten Scheitelwerte an. nen dient, die eine gewisse Anzahl von Drehungen des

Oben gesagtes Histogramm zeigt ausgesprochene Winkels ψ besitzen. Der Domänengenerator 94 ist dabei Spitzen bei Ablenkwinkeln ρ = 0; -14 ±1 und 13±1, von gleichem Aufbau wie der, der im Zusammenhang abgesehen von einigen anderen Spitzen bei größeren 30 mit den Fig.öA-6D beschrieben ist. Dem Domänen-Winkeln. Eine solche statische Verteilung ergab sich generator 94 ist eine Generatorsteuerungsanordnung 96 selbst bei mannigfaltigen Häufungsbedingungen. Dies zugeordnet die Stromimpulse auf die Leiterschleife 98 läßt den Schluß zu, daß das Auftreten von magnetischen überträgt. Die Stromimpulse in der Leiterschleife 98 Einzelwanddomänen mit vertikalen Blochlinien in können zum Zusammenbruch von durch den Domänen-Granatschichten quantisiert ist. Selbst wenn sich eine 35 generator 94 in vorgesehener Weise bereitgestellten magnetische Einzelwanddomäne statisch wie eine Stromimpulsen dienen, wie es weiter unten noch magnetische Einzelwanddcmäne mit bekannten Eigen- ausgeführt wird.

schäften verhält, besitzt sie im vorliegenden Fall Auf der Magnetschicht 10 sind ferner Ablenkungsmit-

zumindest eine geringe Anzahl vertikaler Blochlinien. tel 100 angebracht. Die Ablenkungsmittel bestehen im Mit anderen Worten, das statische Verhalten von 40 vorliegenden Fall aus einem Paar stromführender Leiter magnetischen Einzelwanddomänen mit einer geringen 102-4 und 102B. Die Leiter 102/4 und 102ß sind an eine Anzahl von vertikalen Blochlinien ist derart, daß sie Stromquelle 104 über veränderbare Stromwiderstände leicht zusammenfallen sowie die Feldstärke der R_A und Rb angeschlossen. Die Stromquelle 104 wird Vormagnetisierung anwächst. Jedoch zeigt sich, daß gesteuert durch die Gradientensteuereinrichtung 106.
magnetische Einzelwanddomänen, die eine größere 45 Zur Bereitstellung der Ablenkmittel 100 gibt es Anzahl von vertikalen Blochlinien aufweisen, einem verschiedene Möglichkeiten. Die vorliegende Struktur Zusammenbruch eher widerstehen als Domänen mit erzeugt ein Magnetfeld mit einem Gradienten, der wie einer geringen Anzahl Blochlinien bei gleicher Feldstär- vorhin erklärt, magnetische Einzelwanddomänen abzuke der Vormagnetisierung. Demzufolge hängen stati- lenken vermag, die in den den Gradienten aufweisenden sehe Eigenschaften von magnetischen Einzelwanddo- 50 Bereich eintreten. Diese Ablenkungsmittel 100 zur mänen von der Anzahl in ihren Domänenwänden Erzeugung eines entsprechenden Gradienten können, enthaltenen vertikalen Blochlinien ab. wie gezeigt, stromführende Leiter, permanente Magne-

Jedoch ist zu beachten, daß magnetische Einzelwand- te, die wählbar sind, um verschiedene Vormagnetisiedomänen mit gleichem- statischen Verhalten dennoch rungen bereitzustellen, und Magnetschichten enthalten, unterschiedliche Wandmomentdrehungen und unter- 55 die in Austauschkopplung mit der Magnetschicht 10 schiedliche Ablenkungen in einem magnetischen Gra- gebracht werden und entsprechend abgestufte F.igendientenfeld aufweisen können. Infolgedessen ist es nur schäften aufweisen, um den Gradienten bereitzustellen, erforderlich, magnetische Einzelwanddomänen mit Da diese Maßnahmen hinreichend bekannt sind, einer geringen Anzahl von vertikalen Blochlinien zu erübrigt sich eine weitere Erläuterung. Als Alternative verwenden, um Mehrpunktinformationszustände zu 60 lassen sich auch die magnetischen Eigenschaften der erhalten. Dies stellt insofern einen Vorteil dar, als Magnetschicht 10 selbst so abstufen, daß sich der magnetische Einzelwanddomänen mit geringer Anzahl gewünschte Gradient ergibt.

dieser vertikalen Blochlinien im allgemeinen kleiner Die vom Domänengenerator 94 ausgehenden magne-

sind und die Ablenkungen nicht so groß sind. Unter tischen Einzelwanddomänen wandern in Richtung des diesen Umständen ist es möglich, gleiche Weiterlei- 65 Pfeiies 108, bis sie an den Punkt A gelangen. Die tungsmaßnahmen zur Bewegung aller magnetischen wirksame Vormagnetisierung an diesem Punkt A ist Einzelwanddomänen selbst bei hohen Weiterleitungsge- unterschiedlich von der am Punkt B, so daß die schwindigkeiten zu benutzen. Andererseits sind magne- magnetischen Einzelwanddomänen entsprechend ihren

Wandmomentdrehurtgseigenschaften abgelenkt werden. Im vorliegenden AusfOhrungsbeispiel werden magnetische Einzelwanddomänen mit einer + 1-Drehuiig um den Winkel ψ abgelenkt und werden auf einen Registerplatz übertragen, der als » +1 BIN« definiert ist Domänen mit Nulldrehung des Winkels ψ werden dementsprechend nicht abgelenkt und einem Regisierplatz zugeführt, der mit »0 BIN« bezeichnet ist Domänen mit einer -1-Drehung werden um einen Winkel —ρ abgelenkt und einem Registerplatz züge- ίο führt, der die Bezeichnung »-1 BIN« trägt Diese Registerplätze lassen sich in üblicher Weise realisieren und können z. B. Umlaufregister sein, in denen die magnetischen Einzelwanddomänen stetig umlaufen.

Im allgemeinen dürfte es wünschenswert, jedoch nicht erforderlich sein, daß alle diese Registerplätze jeweils die gleiche Anzahl von magnetischen Einzelwanddomänen enthalten und daß eine Information von diesen Registerplätzen nach Bedarf abgerufen werden kann. Da jedoch einige Domänengeneratoren eine statistische Verteilung von magnetischen Einzelwanddomänen mit verschiedenen Drehungen erzeugen können, sind Maßnahmen vorgesehen, um in geeigneter Weise einen Weiterleitungspfad auszuschalten, wenn der betreffende Registerplatz vollständig geladen ist 1st ein Registerplatz vollständig geladen, dann sind Mittel vorgesehen, daß weitere magnetische Einzelwanddomänen mit gleichen Eigenschaften, die normalerweise in diesen Registerplatz eintreten, vorher zum Zusammenbruch gebracht werden könnten. Der Vorgang wird fortgesetzt, bis alle diese Registerplätze vollständig mit magnetischen Einzelwanddomänen besetzt sind, für deren Speicherung sie vorgesehen sind.

Abweichend davon lassen sich natürlich auch andere bzw. abgewandelte Maßnahmen ergreifen. Besteht so z. B. der Domänengenerator aus einer Anordnung, die magnetische Einzelwanddomänen jeweils definierter Anzahl vertikaler Blochlinien und damit Umdrehungszustände erzeugt, dann lassen sich die verschiedenen Registerplätze mit den jeweils zugeordneten Maßnahmen in ihrer Komplexität wesentlich vereinfachen. Eine weitere Alternative besteht darin, eine Vielzahl von Domänengeneratoren zu verwenden, die magnetische Einzelwanddomänen jeweils unterschiedlicher Umdrehungszustände erzeugen.

Jedem der genannten Registerplätze ist eine Schaltvorrichtung SlV+1, SlV-O und SlV-I zugeordnet. Diese Schaltvorrichtungen stehen unter der Steuerung der Decodierschaltsteuereinrichtung 110. Diese Schaltvorrichtungen leiten magnetische Einzelwanddomänen jeweils in eine von zwei Richtungen, abhängig davon, ob diese magnetischen Einzelwanddomänen aus einem Registerplatz entnommen werden sollen oder in diesem Registerplatz weiter umlaufen sollen. Schaltvorrichtungen dieser Art werden im einzelnen im Zusammenhang mit der F i g. 8 beschrieben.

Jedem Registerplatz sind Maßnahmen zum Zählen magnetischer Einzelwanddomänen zugeordnet, die in diesen Registerplatz gelangen und Maßnahmen zum Löschen von magnetischen Einzelwanddomänen, die danach streben, auf diesen Registerplatz zu gelangen, wenn dieser bereits vollständig geladen ist. Der Domänenzähler zählt die Anzahl der magnetischen Einzelwanddomänen, die in den Registerplatz eintreten, um eine Stromquelle zur Bereitstellung eines: für ein Zusammenbruchmagnetfeld ausreichenden Stromes dient zur Löschung unerwünschter magnetischer Einzelwanddomänen, die in Richtung auf den Registerplatz wandern. So ist der +1-Zähler und + 1-Löschstromgeneraior 112+1 dem +1-Registerplatz zugeordnet Der +1-Zähler 112+1 erfaßt Domänen mit einer +ρ-Ablenkung mit Hilfe der Leiterschleife 114+1. Nachdem eine Anzahl von magnetischen Einzelwanddomänen, die zum vollständigen Laden des +1-Registerplatzes erforderlich sind, erfaßt sind, gibt der +1-Domänenlöscher 112+1 einen Stromimpuls auf den Leiter 114+1 ab, so daß alle anderen magnetischen Einzelwanddomänen, die danach streben, auf den + 1-Registerplatz zu gelangen, zerstört werden. In gleicher Weise ist dem O-Registerplatz ein 0-Zähler und Löscherstromgenerator 112-0 zugeordnet, der mit dem entsprechenden Domänenweiterleitungspfad über Ausgangsleiter 114-0 gekoppelt ist In der gleichen Weise ist dem —1-Registerplatz der —1-Zähler und Löscherstromgenerator 112-1 mit dem Leiter 114—1 zugeordnet Diese Zähler und Löscherstromgeneratoren sind mit den Eingängen des UND-Gliedes 116 verbunden, das bei Koinzidenz aller Eingangssignale ein Signal auf die Generatorsteuerungsanordnung 96 abgibt Im Ansprechen auf dieses Signal überträgt die Generatorsteuerungsanordnung 96 einen Stromimpuls auf die Leiterschleife 98, so daß hiermit die weitere Zuleitung von magnetischen Einzelwanddomänen in Richtung des Pfeils 108 unterbunden wird.

Die Zähler- und Löscherstromgeneratoren geben außerdem Eingangssignale auf eine Steuer- und Taktgebereinheit 118 ab, die ihrerseits die Betätigung der Decodierschaltsteuereinrichtung 110 betätigt. Die Steuer- und Taktgebereinheit 118 gibt ein Signal auf die Decodierschaltsteuereinrichtung 110 nach Empfangen von Signalen aller Zähler- und Löscherstromgeneratoren 112 ab, um so der Decodierschaltsteuereinrichtung 110 anzuzeigen, daß ein Abrufen von magnetischen Einzelwanddomänen aus den einzelnen Registerplätzen erfolgen kann. Auf diese Weise ist es möglich, wahlweise magnetische zylindrische Einzelwanddomänen aus den Registerplätzen zur Weiterleitung längs der Richtung des Pfeils 120 abzurufen.

Die Anordnung nach F i g. 7 zeigt demnach Maßnahmen zur Bereitstellung von Domänen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Eigenschaften in reproduzierbarer WeJSe₁ so daß für Registerzwecke, logische Schaltzwekke und Speicherzwecke Eingangsbedingungen bereitgestellt werden können. Im vorliegenden Beispiel werden magnetische Einzelwanddomänen mit anderen Ablenkungen als den hierin verwendeten auf die Löschereinrichtungen 122 weitergeleitet, um sie dort zum Zusammenbruch zu bringen. Es wäre natürlich denkbar, Einzelwanddomänen dieser Art für hier jedenfalls nicht gezeigte andere Verwendungszwecke bereitzustellen.

Wie sich aus der Anordnung nach F i g. 7 ergibt, können übliche Weiterleitungsmittel Verwendung finden, um magnetische Einzelwanddomänen mit verschiedenen Wandmomentdrehungszuständen weiterzuleiten. Mit anderen Worten, eine übliche Leiterkonfiguration oder eine entsprechende Anordnung weichmagnetischer Streifenelemente können zu diesem Zweck herangezogen werden. Die in den verschiedenen Registerplätzen gespeicherten magnetischen Einzelwanddomänen stellen Vielpunktinformationszustände bereit. Bekanntlich lassen sich Wörter unter Verwendung von magnetischen Einzelwanddomänen von zwei unterschiedlichen Typen in Kombination mit einer Einzeldomäne eines dritten Typs schreiben. In diesem Falle ist es nicht erforderlich, daß die Anzahl der magnetischen Einzelwanddomänen vorgegebener Art

( 19 20

'τ. geändert wird. Mit anderen Worten ternäre oder beschrieben ist So zeigt die Anordnung nach Fig. 9 im

, höhenveitige Logik kann Anwendung finden ebenso einzelnen Bauelemente 28, 32 und 35 der Fig.5. Die

·■' wie Funktionsspeicher. Einzelwanddomäneneinrichtung 134 kann ein Register-

In F i g. 8 ist eine übliche Schaltvorrichtung gezeigt, speicher oder Schaltfunktionseinheit sein, welche

t die für jede der Schaltvorrichtungen SW+1, SW— 0, 5 Domänen bereitstellt, die verschiedene Werte für die

SW-1 der F i g. 7 angewendet werden kann. Im Drehung des Winkels ψ, wie vorhin beschrieben,

- einzelnen kann die Schaltvorrichtung aus weichmagne- besitzen. Diese magnetischen Einzelwanddomänen

■ tischen Streifenelementen bestehen, wie z. B. T- und wandern nach rechts in Richtung des Pfeils 136 und \ I-förmigen weichmagnetischen Streifen zur Weiterlei- unterliegen am Punkt A der Wirkung eines magnetitung von magnetischen Einzelwanddomänen. Die io sehen Gradientenfeldes. Dieses bewirkt eine Ablenkung «··'■; magnetischen Einzelwanddomänen treten in die Schalt- der Domänen mit ± 1-Drehung, so daß die entsprechenvorrichtung SW längs der durch den Pfeil 124 den magnetischen Einzelwanddomänen über die jeweils ■■ angegebenen Richtung ein. Der Pfeil 126 zeigt allgemein zugeordneten Weiterleitungspfade 138+1 und 138-1 f die Weiterleitungsrichtung in irgendeinem der Register- weiterwandern. Der mittlere Weiterleitungspfad dient { platze an. Die Schalteinrichtungen enthalten einen 15 zur Weiterleitung vom magnetischen Einzelwanddomä-

stromführenden Leiter 128, der einen Strom Id von der nen, die nicht im magnetischen Gradientenfeld abge-

Decodierschaltsteuereinrichtung 110 (F i g. 7) überträgt lenkt worden sind. Die Anzahl der Weiterleitungspfade

Der Strom /fliegt in Form eines Stromimpulses vor und 138 bestimmt sich nach der Anzahl der verschiedenen

dient zur Verhinderung der Weiterleitung einer Domänentypen, die im jeweiligen System Verwendung

; magnetischen Einzelwanddomäne in der Schaltvorrich-20 Finden. So wird in der Anordnung nach Fig.9

tung. vorausgesetzt, daß drei unterschiedliche Domänentypen

' Bei Betrieb strebt eine magnetische Einzelwanddo- zur Anwendung gelangen.

mäne, die in die Schalteinrichtung SW eintritt, danach, Jedem Weiterleitungspfad 138 ist eine Abfühlvorrich-

längs der Richtung des Pfeils 124 nach rechts zu tung 144 zugeordnet Im vorliegenden Falle besteht die

wandern, um die Schalteinrichtung in Richtung des 25 Abführvorrichtung 144 aus den Abfühlelementen 146A,

Pfeils 130 zu verlassen. Tritt jedoch ein Stromimpuls Id 146ß, 146C In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel

im Leiter 128 auf, wenn das Weiterleitungsfeld//auf der könnten dies magnetoresistive Abfühlelemente sein,

Richtung 2 in die Richtung 3 gedreht wird, dann erfährt obgleich auch jedes andere Abfühlelement Anwendung

! eine in Pollage 2 des T-förmigen Streifens 123 weilende finden könnte. Die Abfühlelemente sind in Serie an eine

Domäne nicht die Wirkung eines anziehenden Magnet- 30 Stromquelle 148 angeschlossen, die den Meßstrom Is

pols in Pollage 3 des T-förmigen Streifens 123, da dann bereitstellt. Die Abfühlelemente 146/4, 146ß, 146C sind

das durch den Strom in Leiter 128 erzeugte Magnetfeld räumlich zueinander verlagert angeordnet, so daß es

; das an sich vom Magnetpol ausgehende die Don;äne dadurch möglich wird, nur einen einzigen Abfühlver-

anziehende Magnetfeld kompensiert Infolgedessen stärker zu verwenden. Dies bedeutet, daß magnetische

bleibt die magnetische Einzelwanddomäne in der 35 Einzelwanddomänen im Weiterleitungspfad A zuerst

Position 2 auf dem T-förmigen Streifen 123, um sich erfaßt werden, um dann magnetische Einzelwanddomä-

dann in die Lage 4 dieses T-förmigen Streifens zu nen im Pfad B aufzuspüren und schließlich zuletzt im

bewegen, sobald sich das Magnetfeld H weiter dreht. Weiterleitungspfad C Dank dieser räumlich verlagerten

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß magnetische Anordnung der Abfühlelemente 146 ergibt sich die

Einzelwanddomänen auf dem jeweiligen Registerplatz 40 Möglichkeit Zeit-Multiplexausgangssignale auf entspre-

verbleiben, solange wie ein Strom /</ im Leiter 128 fließt. chende Verwertungsanordnungen 35, z. B. Computer, zu

Soll eine magnetische Einzelwanddomäne aus einem übertragen. Ein Abfühlschema dieser Art ist im

Registerplatz abgerufen werden, dann wird der Strom /<* einzelnen näher in der US-PS 37 20 928 beschrieben,

reduziert bzw. abgeschaltet, so daß die magnetischen Wie bereits gesagt, kann jede Art von Abfühlelemen-

Einzelwanddomänen dann in Richtung des Pfeils 130 45 ten Verwendung finden, wobei erfindungsgemäß die

weiterwandern können. Natürlich läßt sich die Schalt- jeweiligen Eigenschaften magnetischer zylindrischer

■ einrichtung leicht so auslegen, daß magnetische Einzelwanddomänen, nämlich daß ihre Ablenkung auf ,' Einzelwanddomänen die Registerplätze nur dann die Anzahl der Drehungen des Winkels ψ beruht, in den ι verlassen können, wenn Ströme Id im Leiter 128 Abfühlmitteln ausgenutzt wird. Auf diese Weise ergibt

auftreten. 50 sich eine empfindliche Erfassung für magnetische

Die in Fig.9 gezeigte Anordnung ist geeignet zur Einzelwanddomänen mit unterschiedlichen dynami-

Erfassung von magnetischen zylindrischen Einzelwand- sehen Eigenschaften. Nach dem Abfühlvorgang lassen

domänen, die unterschiedliche Drehungszustände besit- sich die magnetischen Einzelwanddomänen zur Eingabe

zen. Teile dieser Anordnung sind gleich der Anordnung, in Schaltfunktionsanordnungen zur Wiedereingabe in

wie sie bereits oben im Zusammenhang mit F i g. 7 55 die Register zur Auslöschung usw. verwenden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Einzelwanddomänen in Richtung eines hieran angeleg-Patentansprüche: ten magnetischen Feldgradienten weiterbewegen. Anordnungen, die sich magnetischer, zylindrischer

1. Anordnung zur Informationsverarbeitung mit- Einzelwanddomänen unter diesen Voraussetzungen tels digitale Daten darstellender, magnetischer, 5 bedienen, sind für mannigfache Funktionen realisiert zylindrischer Einzelwanddomänen unter Ausnut- worden, nämlich Speicherung mit Einschreiben sowie zung des unterschiedlichen Zustandes ihrer in Lesen, Domänenaufspaltung, Weiterleitung, Erzeugung, Domänenumfang verlaufenden Wandungsmagneti- Vernichtung usw. Zur Informationsdarstellung in p sierung, die entweder einen in sich geschlossenen Binärschreibweise dient räumliches und/oder zeitliches

_r|j Umlauf bildet, oder eine gerade Anzahl abwechseln- to Auftreten und Fehlen magnetischer zylindrischer

II der Gebiete zueinander entgegengesetzter, in Einzelwanddomänen in einer jeweiligen Domänenfolge. f| Umfangsrichtung weisender Magnetisierung mit Eine Informationsdarstellung auf der Grundlage des

r| jeweils dazwischenliegenden, als Blochlinien be- Auftretens und Fehlens irgendwelcher Zustände, setzt

% zeichneten, radial ausgerichteten Magnetisierungs- aber voraus, daß gewisse Taktzeiten oder räumliche

?! vektoren umfaßt, wobei in einer magnetischen 15 Beziehungen präzis eingehalten werden. Für eine

H Schicht die magnetischen, zylindrischen Einzelwand- ausreichende Betriebszuverlässigkeit ist deshalb ein

|H domänen erzeugt, unter in Schichtebene ausgerich- entsprechender Aufwand unerläßlich.

^g tetem Magnetfeldgradienteneinfluß über vorgege- Im »IBM Technical Disclosure Bulletin« Band 13, Nr.

ff bene, auf der magnetischen Schicht angebrachte 10, Seite 3021, März 1971 ist eine Anordnung

Sf Weiterleitungspfade verschoben und bedarfsweise 20 beschrieben, be: der in Beschreitung eines anderen

^III zum Lesen der Daten abgefühlt und/oder gelöscht Weges zur Informationsdarstellung in Binärschreibwei- 'm werden, dadurch gekennzeichnet, daß die se sowie zur Informationsspeicherung verschiedene

I % magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen Zustände oder Domänenwandungsmagnetisierung aus ■'■■ (12) in Richtung auf unterschiedlich angebrachte genutzt werden. Derartige Domänenwandungsmagneti- L· Weiterleitungspfade (3OA 3OB, 30Q unter Magnet- 25 sierungszustände ergeben sich bei Auftreten unter-'Jl feldgradienteneinfluß ablenkbar sind, wobei der schiedlicher Blochlinien in den Domänenwandungen ν Ablenkungswinkel (ρ) proportional der Anzahl der wie in der Zeitschrift »The Bell System Technical l|f Umdrehungen des Magnetisierungsvektors längs Journal« Band 51, Nr. 6, Juli/August 1972, Seiten ■$' des jeweiligen Domänenwandungsumfangs ist. 1436 — 1440 beschrieben,

ft 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 In Behebung oben aufgezeigter Nachteile und unter

II zeichnet, daß jedem der Weiterleitungspfade (30A Verwendung von Domänenwandungs-Magnetisie-Ί| 305,3OQ ein Abfühlelement (146/4,146ß, 146Q für rungszuständen zur Darstellung in Binärschreibweise,

!·;£ magnetische, zylindrische Einzelwanddomänen (12) besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine [ä zugeordnet ist, welche derart räumlich versetzt Anordnung zur Informationsverarbeitung oben genann-H zueinander angeordnet sind, daß die Weiterleitungs- 35 ter Art so zu verbessern, daß unter einfacher und [I pfade (30A 30ß, 3OQ zeitlich aufeinanderfolgend zuverlässiger Betriebsweise dicht aufgeschlossene ».;■; abtastbar sind. Weiterleitung und Speicherung von magnetischen, t: 3. Anordnung mindestens nach Anspruch 1, zylindrischen Einzelwanddomänen, also vollkommen (;■; dadurch gekennzeichnet, daß Ablenkungsmittel abstandslos, ohne gegenüber bisher wesentlich zusätzli- :■'■ (100) zur Ablenkung der magnetischen, zylindrischen 40 ehern Aufwand ermöglicht werden.
i Einzelwanddomänen zwei den Eingangs-Weiterlei- Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 tungspfad kreuzende Leiter (102Λ und 102B) gekennzeichnet, und in den Unteransprüchen vorteilenthalten, die an den hierdurch hervorgerufenen haft weitergebildet.

Kreuzungsstellen, bedingt durch hierin auftretende Die bei der Erfindung vorausgesetzten, aufgrund

unterschiedliche Ströme, unter jeweiliger Steuerung 45 verschiedener Domänenwandungs-Magnetisierungszu-

zur Ablenkung entsprechend den vorgegebenen stände unterschiedlichen magnetischen, zylindrischen

• Ablenkungswinkeln (ρ) örtlich unterschiedliche Vor- Einzelwanddomänen besitzen eine jeweils verschiedene

•if magnetisierung hervorrufen. Anzahl vertikaler Blochlinien, die sich grob als vertikale

N Linien der Verdrehung in der Wandungsmagnetisierung

U< 50 vorstellen lassen und die zwei Bereiche der Domänen-

|| wandung voneinander scheiden, welche entgegenge-

Γ'/ setzte Richtungen der Blochwandmagnetisierung auf-

[.; Die Erfindung betrifft eine Anordnung wie sie dem weisen. Es hat sich nun gezeigt, daß diese magnetischen,

f: Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist. zylindrischen Einzelwanddomänen aufgrund ihrer un-

f' Einrichtungen zur Verwendung magnetischer Einzel- 55 terschiedlichen Eigenschaften auch unterschiedliche

!·■; wanddomänen sind z. B. aus den US-PS 37 01 125 und Bewegungsrichtungen unter Einwirken eines angeleg-

!'·.■ 36 89 902 bekannt geworden. In Anordnungen dieser ten magnetischen Feldgradienten besitzen.

|<! Art werden magnetische Einzelwanddomänen von im In der Zeitschrift »Applied Physics Letters«, Band 21,

ft wesentlichen zylindrischer Struktur verwendet. Diese (1972), Seiten 149 und 150 wird gezeigt, daß bei

i Einzelwanddomänen besitzen bekanntlich eine Magne- 60 Vorhandensein einer hinreichenden Anzahl vertikaler

'^:- tisierung, die zur sie beherbergenden magnetischen Blochlinien in einer Domänenwandung einer magneti-

■ Schicht senkrecht, jedoch entgegengesetzt zu der der sehen zylindrischen Einzelwanddomäne diese unter

magnetischen Schicht gerichtet ist. Allgemein wird Einwirkung einer bestimmten Feldstärke des Vorma-

dabei davon ausgegangen, daß die Magnetisierung in gnetisierungsfeldes zusammenmbricht, im Gegensatz zu

einer Domänenwandung dem Blochwandtyp entspricht 65 magnetischen, zylindrischen Einzelwanddomänen mit

: und in Ebene der magnetischen Schicht sowie der dem gegenüber geringerer Anzahl vertikaler Blochli-

Domänenwandung gerichtet ist. Weiterhin wird allge- nien. Hinzukommt, daß Durchmesser und Beweglichkeit

mein angenommen, daß sich magnetische, zylindrische hierbei verschieden sind und zwar abhängig von der