DE2419371C3 - Fortbewegungsmuster für magnetische Zylinderdomänen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmuster für magnetische Zylinderdomänen wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genauer ausgeführt ist.

Magnetische Zylinderdomänen (bubbles) sind beispielsweise beschrieben in R. D. Lock, J. M. Lucas: The Radio and Electronic Engineer, Vol.42, No. 10, (1972) S. 435. In Domänenmaterialien lassen sich magnetische Zylinderdomänen erzeugen und vernichten und kontrollierbar bewegen. Damit erhält man die Möglichkeit, eine binäre !!iformation zu speichern und auszuwerten. Um die Information wieder auswerten zu können, werden die Zylinderdomänen in dem Domänenmaterial zu einem Detektor hinbewegt. Der Detektor kann beispielsweise aus einer Spulenschleife bestehen, in diese Schleife wird durch die Fortbewegung einer Zylinderdomäne ein Stromstoß induziert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, mittels einer Hall-Platte das Vorhandensein bzw. das NichtVorhandensein einer magnetischen Zylinderdomäne festzustellen. Eine andere Methode benutzt magnetooptische Effekte: die magnetische Zylinderdomäne verändert die Polarisationsrichtung durchstrahlenden Lichtes in anderer Weise als das übrige Domänenmaterial. Diese Methoden sind in der obigen Druckschrift auf S. 443 in der Fig. 12 dargestellt. Eine weitere Methode benutzt einen Detektor, der einen elektrischen Widerstand enthält, der unter dem Einfluß des Magnetfeldes der Zylinderdomäne seinen Widerstand ändert.

Zur Fortbewegung der magnetischen Zylinderdomänen dienen weichmagnetische Fortbewegungsmuster, die beispielsweise aus einer 81% Ni-19% Fe-Legierung bestehen und auf dem Domänenmaterial aufliegen. Solch ein aus T- und I-Streifen bestehendes Fortbewegungsmuster ist beispielsweise in der oben genannten Druckschrift in der Fig. 8 auf Seite 441 abgebildet.

Solche Muster gewährleisten, daß die magnetischen Zylinderdomänen, ohne Wechselwirkung miteinander, bewegt und gespeichert werden können. Die Energie für die Fortbewegung der Zylinderdomänen liefert ein magnetisches Drehfeld, dessen Rotationsachse senkrecht zur Plattenebene des Domänenmaterials steht.

Um die Zylinderdomänen längs einer geknickten Fortpflanzungslinie zu bewegen, müssen die Streifenmuster entsprechend angeordnet sein. In der oben genannten Figur macht die Fortpflanzungslinie beispielsweise einen Knick von π/2. Bei den bisher bekanntgewordenen Streifenmustern beschränken die Knicke die Fortpflanzungsmöglichkeiten der Zylinderdomänen: insbesondere wird die Frequenz des magnetischen Drehfeldes, d. h. die Geschwindigkeit der ortpflanzung, durch die Knicke weitaus stärker begrenzt als durch die Streifenanordnungen, die für die Geradeausbewegung vorgesehen sind.

Es ist auch bereits ein Fortbewegungsmuster bekannt,

bei dem die Fortpflanzungslinie in den Ecken als Polygonzug geführt ist (DE-OS 23 17 520). Auf ihrem Weg um eine derartige Ecke herum muß eine Zylinderdomäne vom Ende eines Querbalkens eines T-förmigen Streifens — vorbei an einem I-förmigen Streifen — zum benachbarten, bereiii um die Ecke herumliegenden T-förmigen Streifen einen Sprung machen, der eine Richtungsänderung im Zwischenraum zwischen den zwei T-förmigen Streifen mitumfassen muß. Diese zusätzliche Richtungsänderung stellt große Anforderungen an den selbständigen Lauf der Zylinderdomänen im Bereich außerhalb der führenden Streifenelemente.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Fortbewegungsmuster für magnetische Zyunderdomänen aufzuzeigen, bei dem die Fortbewegung der Domänen an Knicken der Fortpflanzungslinie in gleicher Weise gewährleistet ist, wie für die geraden Teile der Fortpflanzungslinie.

Diese Aufgabe wird gelöst, durch ein wie oben angegebenes Fortpflanzungsmuster, das erfindungsgemäß entsprechend dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgebildet ist.

Aus der DE-OS 22 21584 ist zwar bereits eine magnetische Anordnung bekannt, bei der mehrere aufeinanderfolgende I-förmige Streifen — d. h. ohne dazwischenliegende T-förmige Streifen — durch ein gemeinsames, gegebenenfalls gebogenes Element miteinander verbunden sind. Dabei tritt aber der Nachteil auf, daß die einzelnen Zylinderdomänen im Bereich dis Bogens außerordentlich stark in die Länge gezogen werden, was zu einem entscheidenden Verlust an Speicherdichte führt.

Wie man aus der Fig. 1 erkennt, ist das Muster symmetrisch zu der Längsachse des Streifens 6. Damit j5 ergibt sich der Vorteil, daß das erfindungsgemäße Muster sowohl für eine Fortbewegung der Zylinderdomänen im Uhrzeigersinn als auch für eine Fortbewegung gegen den Uhrzeigersinn in gleicher Weise geeignet ist.

In der Fig. 1 beträgt der Gesamtwinkel für die Änderung der Fortpflanzungsrichtung .τ/2, wie er bei Anwendungen am häufigsten vorkommt. Das Streifenmuster ist jedoch auch für kleinere Winkel α geeignet.

Soll sich die Fortpflanzungsrichtung um einen doppelten Winkel 2a. ändern, so ist das in F i g. 2 dargestellte Streifenmuster vorteilhaft. Es stellt eine Abwandlung des in der Fig. 1 dargestellten Musters dar, wobei dieses Muster bezüglich der Längsachse des Beines des T-Streifens 2 symmetrisch verdoppelt wird. Dementsprechend liegt in der F i g. 2 der T-Streifen 30 bezüglich der Symmetrieachse 100 klappsymmetrisch zum T-Streifen i, der I-Streifeii 60 klappsymmetrisch zum !-Streifen 6 usw. In F i g. 2 ist a. wiederum π/2. Jedoch sind auch in diesem Faile kleinere Winkel λ möglich. Aufgrund seiner Symmetrie ist das in Fig. 2 dargestellte Streifenmuster wiederum in gleicher Weise vorteilhaft für einen Umlauf der Zylinderdoinänen im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn.

In den Figuren gehen die Beine der T-Streifen I, 2 bzw. 1, 20, 30 im Punkt 3 bzw. 31 ineinander über. Eine Alternative besteht in einer berührungsfreien Anordnung dieser T-Balken. Die Beine der T-Streifen dienen dazu, ein ungewolltes Zurückspringen der Zylinderdomänen bei der Fortbewegung sicher zu vermeiden. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Beine eine Länge besitzen, die mindestens dem 5fachen des Domänenradius entspricht. Gegebenenfalls können die Beine aber auch kürzer sein oder sogar entfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Fortbewegungsmuster für magnetische Zylinderdomänen, das aus I- und T-förmigen Streifen aus weichmagnetischem Material gebildet ist, die längs einer um eine Ecke herum verlaufenden polygonalen Fortpflanzungslinie der Domänen angeordnet sind, wobei alternierend auf einen I-förmigen Streifen ein T-förmiger Streifen folgt, wobei die T-förmigen Streifen mit ihren Beinen und die I-förmigen Streifen senkrecht und seitlich zur Fortpflanzungslinie liegen, wobei die T-förmigen Streifen mit ihren Querbalken auf der Fortpflanzungslinie liegen, und wobei zwischen den I-förmigen Streifen und den gegenüberliegenden Enden der T-förmigen Streifen jeweils ein Abstand in der Größenordnung des Domänenradius liegt, d a durch gekennzeichnet, daß für die Fortpflanzungslinie (10) im Bereich einer Richtungsänderung von einer Geradeausrichtung um einen Gesamtwinkel κ in eine andere Geradeausrichtung der Polygonzug mit einander gegenüberliegenden, jeweils abgeknickten Enden (4, 5; 40, 5) der Querbalken der T-förmigen Streifen (1, 2; 1, 20) geführt ist, wobei die einander gegenüberliegenden abgeknickten Enden (4, 5; 5, 40) der Querbalken miteinander in gerader Fortpflanzungslinie liegen.

2. Fortbewegungsmuster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dort, wo die Fortpflanzungslinie ihre Richtung um einen Gesamtwinkel λ mit λ < π/2 ändert, zwei zueinander verwinkelte T-Streifen (1, 2) angeordnet sind, wobei jeder dieser beiden T-Streifen an seinem Querbalken, und zwar an dessen dem Querbalken des anderen T-Streifens zugewandten Ende, jeweils einen schrägen Ausläufer (4 bzw. 5) besitzt, der dem Ausläufer des Querbalkens des anderen T-Streifens entgegen gerichtet ist, wobei die Richtungen der Querbalken mit den Richtungen der zugehörigen Ausläufer jeweils einen Winkel π/2 bilden, und dadurch, daß mittig zwischen diesen Ausläufern, senkrecht zu deren Richtungen, ein I-förmiger Streifen (6) liegt, der wieder seitlich auf der Seite der Fortpflanzungslinie (10) liegt, die von der Seite, auf der die Beine der zueinander verwinkelten T-förmigen Streifen liegen, abgewandt ist, wobei dieser I-förmige Streifen von den beiden Ausläufern (4,5) wiederum jeweils einen Abstand von der Größenordnung eines Domänenradius besitzt.

3. Fortbewegungsmuster nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stellen, wo die Fortpflanzungslinie (10) ihre Richtung von einer Geradeausrichtung um einen Gesamtwinkel 2<x mit 2« < π ändert, drei zueinander verwinkelte T-förmige Streifen (1, 20,30) spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieachse (100) angeordnet sind, wobei die Symmetrieachse senkrecht auf dem Querbalken des mittleren T-förmigen Streifens steht, und daß die jeweils benachbarten Beine der drei T-förmigen Streifen jeweils einen Winkel der Größe λ einschließen, und daß der auf der Symmetrieachse liegende T-förmige Streifen (20) an jedem Ende seines Querbalkens jeweils einen schrägen Ausläufer (40,41) besitzt.

4. Fortbewegungsmuster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle I-förmigen Streifen und alle Querbalken und Beine der T-förmigen Streifen eine Länge von mindestens

dem 5fachen des Domänenradius besitzen.

5. Fortbewegungsmuster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Ausläufer (4, 5, 40,41, 42) eine Länge von mindestens dem 2fachen des Domänenradius besitzen.

6. Fortbewegungsmuster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Streifen eine Breite von der Größenordnung des Domänenradius besitzen.