DE2453637A1 - ARRANGEMENT FOR THE EXPANSION OF NORMAL MAGNETIC AREAS - Google Patents

ARRANGEMENT FOR THE EXPANSION OF NORMAL MAGNETIC AREAS

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DE2453637A1
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Warren William Goller
Michael Kestigian
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Description

Anordnung sur Ausbreitung normaler magnetischer BereloheArrangement on the propagation of normal magnetic Berelohe

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Ausbreitung normaler magnetischer Bereiche« insbesondere zur DurchführungThe invention relates to arrangements for propagating normal magnetic regions, in particular for implementation

oder digitaler logischer Manipulationen durch die SpeicherungYAusbreitung normaler zylindrischer magnetischer Bereiche In dünnen llnkristallsohiohten aus ferr!magnetischen Materialien.or digital logical manipulations through storage propagation normal cylindrical magnetic areas in thin single crystal tubes made of ferromagnetic materials.

normale magnetische Bereiche von allgemein zylindrischer Art können ohne weiteres im isolierten Zustand in relativ dünnen Platten aus bestimmten einachsig aAnLBctaqpei-Materialien, wie z.B. Perriten und Granaten ausgebildet werden und es ist möglich, diese magnetischen Bereiohe so zu behandeln, daß logisohe Funktionen durchgeführt werden, die bei digitalen Verarbeltungs~ einrichtungen, wie ZoB. Speichern, logischen Schaltungen und Datenübertragungsfunktionen erforderlich sind. Das dünne platten« förmige Material zeigt allgemein Achsen schwieriger und leiohter Magnetisierbarkeit und weist eine einachsige Anisotropie senkrecht zur Ebene der Platte auf. Die normalen zylindrischen Bereiche verhalten sloh wie isolierte Volumen, in denen die magnetische Polarisation des ferrimagnetischen Materials in diesen Bereichen bezogen auf die Magnetisierungsrichtung des übrigen Teils des Materials umgekehrt ist, wobei die Magnetisierungsvektoren vorzugsweise senkrecht zur Ebene der Platte ausgerich= normal magnetic areas of a generally cylindrical type can readily be formed in the isolated state in relatively thin plates of certain uniaxial aAnLBctaqpei materials such as perrites and garnets, and it is possible to treat these magnetic areas so that logical functions are performed which with digital processing facilities such as ZoB. Storage, logic circuits and data transfer functions are required. The thin plate-shaped material generally shows axes of difficult and tenable magnetizability and has a uniaxial anisotropy perpendicular to the plane of the plate. The normal cylindrical areas behave like isolated volumes in which the magnetic polarization of the ferrimagnetic material in these areas is reversed with respect to the direction of magnetization of the rest of the material, the magnetization vectors preferably being perpendicular to the plane of the plate

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tet sind. Die normalen zylindrischen Bereiche sind duroh brauchbare Werte einer dimensionalen Stabilität in bestimmten Umständen gekennzeichnet, wobei außerhalb dieser Bedingungen die Bereiche in nichtkontrollierbarer Weise entweder zusammengedrückt oder gedehnt werden, wobei die kleinsten Bereiche dazu neigen, in sich zusammenzufallen und dann zu verschwinden. Für eine Platte mit optimaler Dicke hält ein vorgegebenes magnetisches Vorspannfeld gewünschte stabile einen geringen Durchmesser aufweisende Bereiche aufrecht, wobei diese Bereiche in allgemeiner Form als normale Bereichedefiniert werden können.are tet. The normal cylindrical areas are generally useful values of dimensional stability in certain circumstances characterized, outside of these conditions the areas either compressed or uncontrollable stretched, with the smallest areas tending to collapse and then disappear. For one record with optimal thickness, a given magnetic bias field maintains a desired stable small diameter Areas upright, which areas can be defined in general terms as normal areas.

Weil die normalen magnetischen Bereiche bei geeigneten Bedingungen in bezug auf ihre Lage und Position sowie Größe stabil sind, können sie ohne weiteres Datenspeicherfunktionen übernehmen» Bei Verwendung von normalen Bereichen mit kleinem Durchmesser kann in einfacher Welse eine hohe Bit-Speloherdichte erzielt werden. Andere Funktionen, wie z.B. die schnelle übertragung eines Datenbits können beispielsweise dadurch durchgeführt werden, daß ein Bereich von einer ersten zu einer zweiten Stelle bewegt wird, indem beispielsweise kurz eine in geeigneter Welse angeordnete magnetische Schleife erregt wird. Auf diese Weise werden Schieberegister oder andere digitale Logikelemente geschaffen» Because the normal magnetic areas under suitable conditions are stable in terms of their location, position and size, they can easily take over data storage functions » When using normal areas with a small diameter, a high bit speloher density can be achieved in simple catfish will. Other functions, such as the fast transmission of a data bit, can be carried out, for example, that an area is moved from a first to a second location, for example by briefly adding a suitable catfish arranged magnetic loop is excited. In this way, shift registers or other digital logic elements are created »

Im Gegensatz zu den normalen allgemein zylindrischen magnetischen Bereichen wurden unerwünschte Bereiche festgestellt, die ganz allgemein als "schwer magnetlsierbare" Bereich klassifiziert werden, obwohl "sahwer magnetisierbar" und"mittel magnetisierbara" Bereiche ebenfalls als isomere Größen in der Literatur diskutiert werden ohne daß klare grundlegende Unterscheidungen zwischen diesen getroffen werden. Diese beiden Arten von unerwünschten Bereiohen sind in der folgenden Beschreibung tatsächlich unterschiedlich charakterisiert und^ind bei vielen bekann» ten magnetischen Bereichsmaterialien gleichzeitig mit den normalen Bereichen vorhanden» Viele veröffentlichte Experimente zeigen, daß dia unnormalen oder schwer magnetisierbaren BereicheIn contrast to the normal generally cylindrical magnetic areas, undesirable areas have been found that are entirely generally classified as "difficult to magnetize" area although "magnetizable" and "medium magnetizable" Ranges are also discussed as isomeric quantities in the literature without any clear fundamental distinctions be taken between these. These two types of undesirable Areas are actually characterized differently in the following description and are known to many th magnetic area materials at the same time as the normal Areas present »Many published experiments show that the areas are abnormal or difficult to magnetize

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ohne weiteres von normalen Bereichen unterscheidbar sind, weil sie bestimmte unerwünschte statische und dynamische Eigenschaften aufweisen· Insbesondere verhalten sich schwer magnetisierbar Bereiche abweichend von normalen Bereichen in einem Magnetfeld= Gradienten* unnormale Bereiche bewegen sich mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit und unter einem erheblichen Win» kel zum Gradienten» Diese Charakteristika zeigen die Notwendigkeit, die Erzeugung und Ausbreitung unnormaler Bereiche in praktischen Anordnungen zu vermeiden* weil sie beispielsweise nicht ohne weiteres zwischen Punkten ausgerichtet werden kann» die einen gewünschten Ausbreitungsweg definieren« der beispielsweise von einem normalen Bereich von einer Bereichserregungseinrichtung zu einer Bereiohsmeßeinrlohtung durchlaufen wird» Weiterhin sindreadily available from normal areas are distinguishable because they certain undesirable static and dynamic properties have · In particular, behave difficult to magnetize areas deviating from normal ranges in a magnetic field = gradient * abnormal areas move kel at a much slower speed and under considerable Win " on the gradient "These characteristics show the need to avoid the creation and propagation of abnormal areas in practical arrangements * because, for example, it cannot be easily aligned between points" that define a desired path of propagation ", for example from a normal area from one area exciter to one Bereiohsmeßeinrlohtung is run through »Continue to be

undle unnormalen Bereiche aus anderen Gründen ^erwünschtweil sie beispielsweise bei magnetischen Vorspannfeldern zusammenbrechen^ die beträchtlich höher als die für normale Bereiche sind und well sie sich zufällig und willkürlich in ihrer Größe ändern»and all abnormal areas for other reasons ^ desirable " because they collapse, for example, with magnetic bias fields ^ which are considerably higher than those for normal areas and because they change in size randomly and arbitrarily"

Anordnungen zur Ausbreitung normaler magnetischer Bereiche be° stehen aus einer Schicht aus Granatmaterial« die auf einem nichtmagnetischen Substrat abgeschieden istο Brauchbare Granatfilme mit durch Beanspruchungen hervorgerufener oder durch Wachstum hervorgerufener einachsiger Anisotropie können direkt auf dem niohtmagnetlsohen Substrat durch epitaxiale Fltissigkeitsphasen= Verfahren oder duroh chemische Dampfabscheidung abgeschieden werden. In dem Bestreben, Materialien herzustellen., bei denen schwer magnetlsierbare oder unnormale magnetische Bereiche nioht erzeugt werden^, wurden zwei unterschiedliche Lösungen untersuoht. Bei einer wurden epitaxiale Doppel- und Dreifaohsohioht» Granatfilme hergestellt, wobei beispielsweise eine Schicht aus magnetischem Material zwlsohen dem niohtmagnetischen Substrat und der aktiven^ die Bereiche ausbreitenden Schicht angeordnet wurde. Obwohl Anordnungen, bei denen keine schwer magnetisiert baren Bereiche erzeugt wurden^ unter Verwendung derartiger Mehr-Arrangements for the propagation of normal magnetic areas be ° consist of a layer of garnet material «those on a non-magnetic one Substrate is deposited ο Usable garnet films with uniaxial anisotropy caused by stresses or growth caused directly on the Non-magnetic substrate due to epitaxial liquid phases = Process or by means of chemical vapor deposition will. Endeavoring to create materials., In which Difficult to magnetize or abnormal magnetic areas not are generated ^, two different solutions were examined. In one, epitaxial double and three-sided eyes were made » Garnet films are made, for example, a layer of magnetic material between the non-magnetic substrate and the active area spreading layer became. Although arrangements in which no areas that are difficult to magnetize were created ^ using such multi-

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fachfilme mit Erfolg hergestellt wurdens ist der Herstellungs= Vorgang kompliziert und aufwendige weil bei dLesem Verfahren mehrfaohe Filme aufgewachsen werden müssen»specialty films have been produced with success s the production = process is complicated and time-consuming because the process requires multiple films to be grown »

Ein anderes Verfahren, das mit gewissem Erfolg verwendet wurde, ist die Ionenimplantation<, wie ζ.B die Implantation "/on Wasserstoffionen, bei dem die allgemeine Wirkung der Ionenbombardierung darin besteht, daß das Gitter des Granats gedehnt wird» Die implantierte Sohioht, die durch die zugehörigen Schichten Zwangs° kräften unterworfen wird, kans sich lediglieh in einer Richtung ausdehnen, so daß die Schicht im übrigen zusammengedrückt 1st α Auf Grund ihrer Eigenarten ist das Ionen-Implantationsverfahren lediglich auf magnetische Granate anwendbar, die ©ine negative Magnetostriktion aufweisen, so daß es kein universell brauchbares Verfahren ist und somit hat diese Ionenimplantation den Nachteil, daß sie lediglich bei Materlallen wirksam 1st, deren Magnetostriktion das rlohtige Vorzeichen und die richtige Grüße aufweist. Außerdem ergeben sich zusätzlich zu dem zusätzlichen Implantationsschritt während der Herstellung noch weitere Nach·= teile»Another method that has been used with some success is the ion implantation <, like ζ.B the implantation "/ on hydrogen ions, in which the general effect of ion bombardment is that the lattice of the garnet is stretched is subjected to forces, can only move in one direction expand so that the rest of the layer is compressed The ion implantation process is due to its peculiarities Applicable only to magnetic grenades, the © ine negative Have magnetostriction so that it is not a universally useful method and so this ion implantation has the Disadvantage that it is only effective with materials whose magnetostriction has the correct sign and the correct size having. Furthermore, in addition to the additional implantation step, there are still further after · = during manufacture share »

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung zur Ausbreitung normaler magnetischer Bereiohe, die von ihrer Eigenart her die Erzeugung von unnormalen schwer magnetisierbaren Bereichen verhindert, umfaßt entsprechend einem Grundgedanken der Erfindung ein Substrat aus nicht magnetischem Material, das durch die Formel Gd, Ga^ O.g dargestellt ist, sowie eine Schicht aus normale magnetische Bereiohe führendem Granat, das epitaxial auf eine Oberfläche des nicht magnetischen Substrates aufgewachsen ist, wobei das Granatmaterial durch die Formel Y Gd R^„x»vAn arrangement designed according to the invention for the propagation of normal magnetic regions, which by its nature prevents the generation of abnormal regions that are difficult to magnetize, comprises, according to a basic idea of the invention, a substrate made of non-magnetic material, which is represented by the formula Gd, Ga ^ Og, and a layer of garnet containing normal magnetic regions epitaxially grown on a surface of the non-magnetic substrate, the garnet material being represented by the formula Y Gd R ^ " x " v

Fe2 Xc„z °i2 43011SeSt61It ist* wobei R aus der Yb, Tm, Er und Eu einschließenden Gruppe von Elementen ausgewählt ist, während X aus der Ga und Al oder Mischungen hiervon einschließenden Gruppe von Elementen ausgewählt 1st, und wobeiFe 2 Xc "z ° i2 43011 SEST 61 It is * wherein R is selected from the Yb, Tm, Er and Eu enclosing group of elements, 1st while X of the Ga and Al or mixtures thereof enclosing group of elements selected, and wherein

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0,9 < X < 2,0,
0,0 < y < 1,5 und
4,Kz < 4,6 1st«
0.9 <X <2.0,
0.0 <y <1.5 and
4, Kz <4.6 1st «

Entsprechend einem weiteren Grundgedanken der Erfindtmg wird eine Anordnung zur Ausbreitung von normalen magnetischen Bereichen geschaffen, die von ihrer Eigenart her die Erzeugung von unnormalen schwer magnetisierbaren Bereichen verhindert und dia ein Substrat aus nicht magnetischem Material, das durch die Formel Gd,, Ga^ O12 dargestellt ist und eine Schicht aus normale mag«= netische Bereiche führendem Granat umfaßt, das.epitaxial auf eine Oberfläche des niohtmagnetischen Substrats aufgewachsen ist, wobei das Granatmaterial im wesentlichen durch die Formel Y2 Tm1 GaQ ~ Pe^ ^ O^ dargestellt ist«According to a further basic idea of the invention, an arrangement for the propagation of normal magnetic areas is created which, by its nature, prevents the generation of abnormal areas that are difficult to magnetize, and which is a substrate made of non-magnetic material, which is represented by the formula Gd ,, Ga ^ O 12 and comprises a layer of garnet containing normal magnetic regions epitaxially grown on a surface of the non-magnetic substrate, the garnet material being represented essentially by the formula Y 2 Tm 1 Ga Q ~ Pe ^ ^ O ^ «

Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zur Ausbreitung magnetischer Bereiche unter Verwendung neuer Materialien für die Ausbreitung normaler zylindrischer magnetischer Bereich© in digitalen Rechner=» und Datenverarbeitungseinrichtungen geschaffen« Die Materialien werden in dünnen Einkristall=^ chichten verwendet, di@ epitaxial auf nicht magnetischen Substraten aufgewachsen sind und die eine derartige Art aufweisen, daß sie die Erzeugung von unerwünschtem unnormalen schwer magnetisierbaren Bereichen unterdrücken„According to the invention there is provided an arrangement for propagating magnetic regions using new materials for the propagation normal cylindrical magnetic area © in digital computer = "and data processing equipment created" The materials are used in thin single crystal layers, di @ epitaxial grown on non-magnetic substrates and which are of such a nature that they encourage the generation of undesirable suppress abnormal areas that are difficult to magnetize "

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dar Er= findung ergeben sich aus äen UnteransprUohencFurther advantageous refinements and developments represent Er = Findings result from the subclaims

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zelohramg@n no'eh näher erläutert«The invention is described below with reference to Zelohramg @ n no'eh explained in more detail «

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Figo 1 eine AusfUhrungsform einer Anordnung zur Ausbreitung normaler magnetischer Bereiche;1 shows an embodiment of an arrangement for propagation normal magnetic areas;

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Pig, 2 eine Tabelle von Eigenschaften verschiedener Verbindungen, die bei der Anordnung Verwendung finden können.Pig, 2 a table of properties of various compounds, which can be used in the arrangement.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Anordnung bei einer Verwendung als Datenverarbeitungseinriohtung mit einer Substrat« schicht 1 und einer aktiven, magnetische Bereiche speichernden und welter verschiebenden Schioht 2 mit einer gemeinsamen Grenz= sohioht 5« Jede Schicht 1 oder 2 weiet spezielle Eigenschaften und spezielle Wechselwirkungen auf, die noch zu beschreiben sind α Die Schicht 2 weist eine obere Oberfläche 4 (entgegengesetzt zur Grenzschicht 2) auf, der normalerweise bestimmte übliche Bereichserregungs= und Meßelemente zugeordnet sind ο Die magnetische Bereiohe speichernde oder verschiebende Schicht kann in allgemeiner Welse der Platz irgendeiner der verschiedenen oben erwähnten digitalen logischen Operationen sein, wie sie aus= führlicher in Patentschriften und anderer technischer Literatur beschrieben wurden. Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang auf die deutsche Öffenlegungsschrift 25 509 06 der gleichen An= melderin Bezug genommen werden«Fig. 1 shows an embodiment of the arrangement when used as a data processing device with a substrate. layer 1 and an active, magnetic areas storing and welter shifting Schioht 2 with a common boundary = sohioht 5 «Each layer 1 or 2 has special properties and special interactions to be described below α The layer 2 has an upper surface 4 (opposite to the boundary layer 2), which normally determined Usual range excitation and measuring elements are assigned ο The magnetic storing or shifting layer can, in general, be the place of any of various above-mentioned digital logical operations, as they are more detailed in patent specifications and other technical literature have been described. For example, in this context, the German publication 25 509 06 of the same An = to be referred to by the notifier «

Fig. 1 ist eine Darstellung von allgemeinem.Interesse, die eine ziemlich einfaohe Anordnung zeigt, die einen Bruchteil einer normalerweise größeren Anordnung darstellt, die eine aktive*, magnetische Bereiohe speichernde oder verschiebende Schloht 2 und verschiedene Einrichtungen zur Erregung, Verschiebung und Messung magnetischer Bereiohe umfaßte Die Aus führungs form naoh Figo 1 kann als Darstellung eines Schieberegisters 5 aufgefaßt werden, das eine Schicht 2 aus magnetischem Material verwendet, deren bevorzugte Richtung einer leichten Magnetisierung senkrecht zur Oberfläch© 4 verläuft» Der allgemeine Magnetisierungszustand d@r Schicht 2 1st durch die Minusvorzeiohan angezeigt, die In die Oberfläche 4 hineingerichtete Magnetflußlinien andeuten ο Magrietflußlinlen in d©n magnetischen Bereichen, die ent-1 is a diagram of general interest illustrating a shows a fairly simple array that is a fraction of a normally larger array that an active *, magnetic areas storing or shifting Schloht 2 and various devices for excitation, displacement and Measurement of magnetic ranges included the embodiment naoh Figo 1 can be understood as a representation of a shift register 5, which uses a layer 2 of magnetic material, whose preferred direction of slight magnetization is perpendicular to the surface © 4 »The general state of magnetization Shift 2 is indicated by the minus sign, the lines of magnetic flux directed into the surface 4 indicate ο Magnetic flux lines in the magnetic areas that

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gegengesetzt gerichtet sind, sind entsprechend durch Pluszeichen;, wie z.Bo das Pluszeichen 6 innerhalb der Leiterschleifen 7 und 8 dargestelltοare directed in opposite directions are indicated by plus signs ;, such as the plus sign 6 within the conductor loops 7 and 8 shown ο

Die Leiter 125 1> und 14, die durch die Bereiohs=Verschiebungs° einrichtung 9 gesteuert werden, können an oder nahe an der Ober= fläche 4 der magnetische Bereiche speichernden Schicht 2 in aus» gewählter üblicher Weise befestigt sein« Die Leiter 12, IJ und 14 verbinden jeweils aufeinanderfolgende Dreiergruppen von lei° tenden Schleifen, wie z<,B» die Schleifen Sc 8a, 8b einer ersten derartigen Dreiergruppe uswe Eine Anordnung von Reihen und Spalten derartiger Mehrfaoh-Schleifenanordnungen wird in vielen Fällen in Speiohersystemen verwendete Das Vorspannungsfeld wird in üblicher Weise zugeführt, beispielsweise durch die Verwendung Üblicher (nicht gezeigter) Spulen, die die Doppelsohieht&nord·= nung umgeben, oder duroh die Verwendung von in geeigneter Weise angeordneten Permanentmagneten.The conductors 12 5 1> and 14, which are controlled by the Bereiohs = displacement device 9, can be attached to or close to the surface 4 of the magnetic area storage layer 2 in a "selected conventional manner." IJ and 14 respectively connect successive triads of lei ° Tenden grinding, such as, "B", the loops S c 8a, 8b of a first such triad, etc. e an array of rows and columns of such Mehrfaoh-loop arrays is used in many cases in Speiohersystemen the Bias field is applied in a conventional manner, for example by using conventional coils (not shown) surrounding the double pole or by using appropriately positioned permanent magnets.

Die einzelnen Größen jeder Schleife 8, 8a oder 8b entsprechen zweckmäßigerweise ungefähr der Größe des Querschnittes eines normalen stabilen zylindrischen magnetischen Bereiches untsr repräsentativen Umständen« so daß irgendein stationärer Bereich weitgehend durch eine zugehörige Schleife B0 Ba3 8b umgeben ist»The individual sizes of each loop 8, 8a or 8b appropriately correspond approximately to the size of the cross-section of a normal stable cylindrical magnetic area under representative circumstances "so that any stationary area is largely surrounded by an associated loop B 0 Ba 3 8b"

Im Betrieb werden die normalen magnetischen Bereiche duroh eine übliche Bereichserregungseinriohtung erregt oder erzeugt, wie sie beispielsweise duroh die Erregungseinriehtung 20 dargestellt ist* die mit der Schleife 7 verbunden ist, die im wesentlichen koaxial bezüglich der Schleife 8 angeordnet ist. Ein stabiler zylindrischer magnetischer Bereioh wie z.Bo der durch das Plus= zeichen 6 dargestellte Bereich kann nach seiner Erzeugung durch die Bereiohserregungseinriohtung 20 und die Schleife 7 in üblicher Weise schrittweise in seiner Stellung oder Position In operation, the normal magnetic areas are excited or generated by a conventional area excitation device, such as they are shown, for example, by the excitation device 20 is * which is connected to loop 7, which is essentially is arranged coaxially with respect to the loop 8. A stable, cylindrical magnetic area such as the one indicated by the plus = Character 6 area shown can after its generation by the Bereiohserregungseinriohtung 20 and the loop 7 in the usual way step by step in its position or position

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von der Stelle der Sohleife 8 zur Stelle der Sohleife 8a und dann zur Stelle der Sohleife 8b usw. verschoben werden* indem die Leiter 12, IJ, 14 usw. aufeinanderfolgend durch die Bereichsverschiebungseinrichtung 9 erregt werden. Wenn der sich auebreitende magnetische Bereich die Sohleife 8n erreioht, kann er aus der Sohlelfe 8n unter der Steuerung der Bereiohsmeßeinriohtung 21 und der Sohleife 10 in Ublioher Welse ausgelesen werden. Es ist verständlich, daß andere digitale logische Funktionen unter Verwendung der gleiohen Techniken, wie sie in dem Beispiel des Schieberegisters 5 verwendet werden, ohne weiteres durchgeführt werden können.from the place of the sole 8 to the place of the sole 8a and then shifted to the location of the sole 8b etc. * by energizing the conductors 12, IJ, 14 etc. successively by the range shifting device 9. When the expanding magnetic area reaches the sole 8n, it can turn off the sole elf 8n under the control of the Bereiohsmeßeinriohtung 21 and the sole 10 are read out in Ublioher catfish. It it is understood that other digital logic functions can be performed using the same techniques as in the example of Shift register 5 are used, can be easily performed.

Eine polierte Scheibe, die aus einem niohtmagnetisohen Einkristall geschnitten ist, wird als die niohtmagnetische Substratschicht 1 verwendet, auf der die aktive Beietohe speichernde Granatsohioht in der wünschenswerten Form eines großen Einkristalls mit einer brauchbaren magnetischen Anisotropie und gewünschten kristallinen Perfektion erzeugt wird. Od, Ga_ O12 lst ein bevorzugtes Material zur Erzeugung des niohtmagnetisohen Substrats, obwohl andere ähnliche Materialien, wie z.B. das analoge Material (Dy Gd), Qa1- O12 mit Erfolg verwendet werden können. Die sehr dünne aktive magnetische Bereiche speichernde Elnkristallsohicht 2 kann auf diese Welse erzeugt werden und kann einer mechanischen Bearbeitung unterworfen werden« ohne daß eine ernsthafte Be« Schädigungsgefahr besteht, well sie von dem relativ dioken nloht= magnetischen Substrat 1 während der Bearbeitungsvorgänge gehaltert wird, die die aktive Oberfläche 4 durchlaufen muß. Das nichtmagnetische Granat-Substrat 1 hat keinen direkten Anteil an der Berelohs-Ausbreitungsfunktion der Sohioht 2 und kann daher relativ dick und mechanisch stabil sein.A polished disk cut from a non-magnetic single crystal is used as the non-magnetic substrate layer 1 on which the active substance storing garnet is formed in the desirable shape of a large single crystal having a useful magnetic anisotropy and desired crystalline perfection. Od, Ga_ O 12 is a preferred material for forming the non-magnetic substrate, although other similar materials such as the analogous material (Dy Gd), Qa 1 -O 12 can be used with success. The very thin single crystal layer 2 storing active magnetic areas can be produced in this way and can be subjected to mechanical processing without there being a serious risk of damage because it is held by the relatively thick magnetic substrate 1 during the processing operations the active surface 4 must go through. The non-magnetic garnet substrate 1 has no direct contribution to the Berelohs propagation function of the surface 2 and can therefore be relatively thick and mechanically stable.

Einkristalle zur Bildung der niohtmagnetisohen Plättohen werden aus einer geschmolzenen lösung mit Hilfe des Üblichen Direktsohmelze-Verfahrens nach Czochralski unter Verwendung einer kleinenMonocrystals for the formation of the niohtmagnetisohen platethos are made from a molten solution with the help of the customary direct melt process according to Czochralski using a small one

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Einkristallsaat des gewünschten Materials gezogen und vorzugsweise mit einer kristallographisohen [lHJ -Ausrichtung geschnitten ο Duroh dieses Verfahren wird ein Körper geschaffen, der dann entlang der [ill] -Ausrichtung in Plättchen geschnitten wird, die eine Dicke aufweisen, die allgemein im Bereioh von 0,025 bis 0,127 cm liegt, und zwar unter Verwendung einer üblichen Diamant- oder Drahtsäge. Die kristallographisohe Ausrichtung wird unter Verwendung der Üblichen Laue*sehen Röntgenstrahlungs-Rückstrahlungstechnik erzielt. Die kristallographisohe [lll] -Ausrichtung wird für das Substrat 1 bevorzugt, weil sie die gewünsohte Gitterausriohtung und die einachsige Anisotropie in dem Material der aktiven Schicht 2 bestimmt. Andere Ausrichtungen können in bestimmten Fällen verwendet werden*Single crystal seeds of the desired material pulled and preferably cut with a crystallographic [1HJ orientation ο Duroh this procedure a body is created which is then cut into platelets along the [ill] orientation that have a thickness generally in the range of 0.025 to 0.127 cm, using a conventional diamond or wire saw. The crystallographic alignment is seen using the standard Laue * x-ray retroreflective technique achieved. The [III] crystallographic orientation is preferred for the substrate 1 because it has the desired lattice alignment and uniaxial anisotropy in the material of the active layer 2 is determined. Other orientations can be in used in certain cases *

Das Substratplättohen wird dann poliert« um Kratzer und unter der Oberfläche liegende Beschädigungen zu beseitigen* die durch den Sägevorgang hervorgerufen werden, wobei aufeinanderfolgend feinere Pulver von Schleifschlämmen aus Materlallen, wie Z0B0 Diamantkörnern, Aluminiumoxyd oder ähnliches verwendet werdens worauf eine Übliche Endpolitur mit kollodlalem Silizium mit Teilohendurohmessern von weniger als 50 Millimikron folgt. Die polierten Plättchen werden dann unter Verwendung üblicher Lösungsmittel gereinigt, getrocknet und in staubfreien Behältern aufbewahrt»The Substratplättohen is then "polished to scratches and subsurface damage to the caused to eliminate * by the sawing, s wherein successively finer powders of abrasive slurries from Materlallen as Z 0 B 0 diamond grains, aluminum oxide is used or the like followed by a usual final polishing with colloidal silicon with partial ohms of less than 50 millimicrons follows. The polished platelets are then cleaned using common solvents, dried and stored in dust-free containers »

Die aktive Schicht 2 wird auf der Sohioht 1 unter Verwendung eines epitaxialen Flüssigphasen-Verfahrens duroh Eintauchen eines derartigen polierten Plättohens aus dem Gd-. Ga,. O10- oder anderem Substrat 1 in eine geeignete geschmolzene Lösung ausgebildet, wie dies beispielsweise in der obengenannten deut» sehen Offenlegungssohrift 2 350 906 beschrieben ist. Übliche Verfahren für eine epitaxiale Eintauchabseheidung, wie sie beispielsweise in Patentschriften und anderer Literatur be=> schrieben sind, können alternativ verwendet werden» Duroh geeignete Kontrolle dar Mischung des gelösten Materials undThe active layer 2 is formed on the surface 1 using an epitaxial liquid phase process by immersing such a polished plate from the Gd-. Ga ,. O 10 or other substrate 1 is formed in a suitable molten solution, as is described, for example, in the above-mentioned German Offenlegungsschrift 2 350 906. Usual methods for an epitaxial immersion separation, as described, for example, in patents and other literature, can alternatively be used

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verwendeten Lösungsmittels, der anfänglichen Eintauchtemperatur und des TemperaturabkUhlungszyklus bei in die Schmelze eingetauchtem Substrat 1 wird eine gewünschte dünne magnetische Schicht 2 epitaxial an der Grenzschicht 3 abgeschieden. Die kräftige nichtmagnetisohe Substratschioht 1 beseitigt nicht nur das Problem der Zerbrechlichkeit dünner nicht gehalterter Magnetfilme sondern ruft auch eine epitaxiale Kristallisation des magnetischen Schlohtmaterials als regelmäßige Verlängerung des strukturell identischen oder nahezu identischen Gitters des Substrats 1 hervor. Das gewünschte Ergebnis wird erzielt« wenn das Material der Magnetschicht 2 Im wesentlichen die gleiche Gitterkonstante und die gleichen thermischen Eigenschaften wie das Material der Schicht 1 aufweist.solvent used, the initial immersion temperature and the temperature cooling cycle when immersed in the melt Substrate 1, a desired thin magnetic layer 2 is deposited epitaxially on the boundary layer 3. the strong non-magnetic substrate layer 1 does not eliminate only the problem of fragility of thin unsupported magnetic films but also causes epitaxial crystallization of the magnetic lock material as a regular extension of the structurally identical or almost identical grating of the substrate 1. The desired result is achieved «if the material of the magnetic layer 2 has substantially the same lattice constant and the same thermal properties as comprises the material of the layer 1.

Beispiel IExample I.

Es wird eine Familie von Materialien geschaffen« die jeweils in gewünschter Weise keine Erzeugung von unerwünschten oder sohwer magnetIsierbaren Bereichen in der Nähe der Raumtemperatur aufweisen. Um eine typische epitaxiale aktive Bereicheschioht 2 zu schaffen, werden gelöste und lösende Chemikalien In geeigneten Proportionen ausgewogen* nachdem sie getrennt in bezug auf ihre Zusammensetzung und Reinheit überprüft wurden. In einem typischen Beispiel wurden folgende Materialien zur Bildung einerA family of materials is created «each in the desired manner, no generation of undesirable or sohwer magnetizable areas in the vicinity of room temperature exhibit. Around a typical epitaxial active area 2 To create, dissolved and dissolving chemicals are balanced in appropriate proportions * after being separated in relation to each other have been checked for their composition and purity. In one Typical examples were the following materials to form a

Schicht aus Yn n Gd. c Ybn^- Fei, c Α1Λ & O10 verwendet: 0,9 1,5 Op 4,5 ο,ο 12. Layer of Y nn Gd c Yb n ^ - Fei, c Α1 Λ & O 10 is used: 0.9 1.5 4.5 Op ο, ο 12

2,01 Gramm Y3O3 (Yttrium-Oxyd) 5,36 Gramm Gd0O, (Gadolinsesquioxyd) 2,33 Gramm Yb3O5 (Ytterbiumoxyd) Gramm AIpO, (Allumlniumoxyd)2.01 grams of Y 3 O 3 (yttrium oxide) 5.36 grams of Gd 0 O, (gadoline sesquioxide) 2.33 grams of Yb 3 O 5 (ytterbium oxide) grams of AIpO, (alluminium oxide)

35,51 Gramm Fe0O, (Eisensesquioxyd) 480,00 Gramm PbO (Bleimonoxyd) 17*30 Gramm BgO, (Boroxyd).35.51 grams of Fe 0 O, (iron sesquioxide) 480.00 grams of PbO (lead monoxide) 17 * 30 grams of BgO, (boron oxide).

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Die Materialkomponenten werden nach einem üblichen Mahlen in einer Kugelmühle und Rösten in einem 100 cm^-Platintiegel ge» schmolzen und auf einer Temperatur von ungefähr 9T5°C während des Eintauchens des Substrates in die geschmolzene Mischung für ungefähr 3 Minuten gehalten, wobei das Substrat vorzugsweise mit ungefähr 60 Umdrehungen pro Minute gedreht wird, während die Oberfläche des Substrats in die Schmelze eingetauoht ist« Die BpO,- und PbO-Materialien wirken als Fluß» oder Lösungsmaterialien β After conventional ball milling and roasting in a 100 cm ^ platinum crucible, the material components are melted and held at a temperature of about 95 ° C. while immersing the substrate in the molten mixture for about 3 minutes, the substrate preferably is rotated at about 60 revolutions per minute while the surface of the substrate is immersed in the melt "The BpO, - and PbO materials act as flux" or solvent materials β

Im allgemeinen werden chemisch reine Materialien verwendet» Es sollten keine Spuren von bestimmten unerwünschten Ionen in den Chemikalien wie z.B. Silizium in dem Bleioxyd oder Kobalt in dem Eisenoxyd vorhanden sein. Solohe unerwünschten Substanzen wie magnetisch aktive seltene Erden oder 3-d-übergangs~Metall« ionen außer denen der oben angegebenen Formel würden die Bereichs« Bewegllohkeitseigensohaften der aktiven Sohloht 2 überwiegend beeinträchtigen. Bei dem Abwiegen muß Sorgfalt geübt werden, um Feuchtigkeit zu entfernen und zu vermeiden. Wie es nooh weiter erläutert wird, wurde das Fehlen von schwer magnetisiert baren Bereichen bei Raumtemperaturen außerdem bei Verbindungen festgestellt, die etwas von der oben angegebenen Formel ab« weicht.In general, chemically pure materials are used. »There should be no traces of certain undesirable ions in the Chemicals such as silicon in lead oxide or cobalt in the iron oxide. Solo unwanted substances such as magnetically active rare earths or 3-D transition metal " ions other than those of the formula given above, the range « Agility properties of the active Sohloht 2 predominantly affect. Care must be taken in weighing to remove and avoid moisture. Like it nooh As will be explained further, the lack of areas that are difficult to magnetize at room temperatures was also found in connections found that deviates somewhat from the formula given above.

Beispiel IIExample II

Andere typische Verbindungen zur Bildung der gewünschten epitaxialen Schicht 2 können angenähert naoh der Formel YQ g Gd1 Other typical compounds for forming the desired epitaxial layer 2 can be approximated by the formula Y Q g Gd 1

Ti111« α PeJi a Aln τ Ga«, »0io unter Verwendung der folgenden Bes tendon y **$** v,JL °*s. Anteile hergestellt werdentTi 111 «α Pe Ji a Al n τ Ga «, »0io using the following bes tendon y ** $ ** v, JL ° * s. Shares are produced

1,02 Gramm Y2O, 2,19 Gramm Gd2O, 1,76 Gramm Tm2O5 1,50 Gramm Ga2O, 0,23 Gramm Al2O, 33,19 Gramm Fe3O5 480,00 Gramm PbO 9*00 Gramm BgO,1.02 grams Y 2 O, 2.19 grams Gd 2 O, 1.76 grams Tm 2 O 5 1.50 grams Ga 2 O, 0.23 grams Al 2 O, 33.19 grams Fe 3 O 5 480, 00 grams of PbO 9 * 00 grams of BgO,

509821/0737 o/o 509821/0737 o / o

Verfahren und Vorsichtsmaßnahmen, die zu denen im Beispiel I beschriebenen ähnlich sind, sind zn verwendeno Procedures and precautions similar to those described in Example I are to be used o

Beispiel IIIExample III

Ein weiteres Material, das keine schwer magnetisierbaren Bereiche im Raumtemperaturbereioh aufweist, weist die Formel Y, n Od1 Q Er1 Q F@2j. c Al0 ^ Ga0 4 O12 auf und kann aus folgenden Bestandteilen hergestellt werdentAnother material that does not have any areas that are difficult to magnetize at room temperature has the formula Y, n Od 1 Q Er 1 Q F @ 2j. c Al 0 ^ Ga 0 4 O 12 and can be made from the following components

2*24 Gramm Y3O3 3*57 Gramm 3*79 Gramm 2,11 Gramm 0,45 Gramm g 34,72 Gramm Fe3O-480,00 Gramm PbO 17*30 Gramm BgO,2 * 24 grams Y 3 O 3 3 * 57 grams 3 * 79 grams 2.11 grams 0.45 grams g 34.72 grams Fe 3 O-480.00 grams PbO 17 * 30 grams BgO,

Wie in den vorangegangenen Beispielen I und II ergibt eine gewisse Abänderung der Proportionen der beim Schmelz= und Eintauchverfahren verwendeten Bestandteile ebenfalls aktive magnetische Berelohsmaterlallen, die in der Umgebung üer Raum temperatur keine schwer magnet is lerbaren Bereiche aufweisen <>As in the previous Examples I and II, a certain change in the proportions of the components used in the melting and immersion process also results in active magnetic Berelohsmaterlallen, which in the environment above room temperature have no areas that are difficult to magnetize <>

Beispiel IVExample IV

Ein weiteres wünschenswertes Material zur Speicherung und Aus« breitung magnetischer Bereiche gemäß der Erfindung kann angenähert durch die Formel Y^5 Gd075 Eu^75 Fe4^4 Al^5 Ga^1O12 dargestellt werdenο Dieses Material wird aus einer Mischung zubereitet^ die Im wesentlichen die folgenden Bestandteile enthält* Another desirable material for the storage and off "propagation of magnetic domains of the invention may werdenο approximated by the formula Y ^ 5 Gd 075 Eu ^ 75 Fe 4 ^ 4 Al ^ 5 Ga ^ 1 O represented 12 This material is prepared from a mixture ^ which essentially contains the following components *

50982 1/07 350982 1/07 3

3,36 Gramm Y2 0 3 2,68 Gramm 2,6l Gramm 0,48 Gramm 1*57 Gramm 34,00 Gramm Pe2O-480,00 Gramm PbO 17,30 Gramm B2O3.36 grams Y 2 0 3 2.68 grams 2.6l grams 0.48 grams 1 * 57 grams 34.00 grams Pe 2 O-480.00 grams PbO 17.30 grams B 2 O

Die Materialien der Beispiele I bis IV können durch die allg®~ meine Formel YxGd R5e,x<=y Fe Xc02 0^g dareesteilt werden, wenn H aus der Gruppe der seltene Erden=Elemente, dia Yb0 Tm, Er und Eu einschließen ausgewählt ist und wenn X aus der Gruppe der mente ausgewählt ist, die Al und Ga sowie Mischungen hiervon einschließt» Weiter ist zu erkennen, daßThe materials of Examples I to IV can be divided by the general formula Y x Gd R 5e , x <= y Fe Xc 02 0 ^ g da , if H from the group of rare earths = elements, dia Yb 0 Tm , Er and Include Eu is selected, and when X is selected from the group of mente which includes Al and Ga and mixtures thereof »It is further to be recognized that

0,9 < x < 1,5* 0,75 < y < 1*5 und 4,4 < ζ <4,6o0.9 <x <1.5 * 0.75 <y <1 * 5 and 4.4 < ζ <4.6o

Beispiel VExample V

Bin weiteres vorteilhaftes Beispiel weist im wesentlichen die Formel Y2 Tm1 Ga0 q Fe^ ^ O12 auf, wobei angenähert die folgen= den Bestandteile verwendet WerdensA further advantageous example essentially has the formula Y 2 Tm 1 Ga 0 q Fe ^ ^ O 12 , with approximately the following = the constituents being used

4,47 Gramm Yo0, 3,80 Gramm O 5i>75 Gramm 29*98 Gramm Pe3O 480,00 Gramm PbO 17,30 Gramm BgO,4.47 grams Y o 0.3.80 grams O 5i> 75 grams 29 * 98 grams Pe 3 O 480.00 grams PbO 17.30 grams BgO,

Die Herstellung kann durch Verfahren erfolgen, die den Verfahren ähnlich s ind, die welter oben in Verbindung mit den vor·=- stehend genannten Materialien beschrieben sind« Das MaterialThe manufacture can be done by processes similar to the processes described above in connection with the before = - The materials mentioned above are described in «The material

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des Beispiels V kann epitaxial auf einem nicht magnetischen Substrat, beispielsweise durch die Verwendung des allgemeinen Verfahrens des Beispiels I hergestellt werden.of Example V can be epitaxially applied to a non-magnetic substrate, for example by using the general Procedure of Example I can be prepared.

Die Tabelle nach Figo 2 zeigt bedeutsame Eigenschaften der vor·= stehenden Materialien zur Speicherung und Weiterleitung magnetischer Bereiche, die zu der gewünsohten Freiheit von magnetisch harten oder schwer magnetisierbaren Bereichen beitragen» Diese Eigenschaften liegen in der Natur der Zusammensetzungen und Verbindungen und erfordern eine Einführung zusätzlicher Behänd lungs» maßnahmen, wie ζ B. durch Ionenbombardierung* Es sei bemerkt, daß die Daten nach Fig. 2 für aktive Bereiohsausbreitungsmateria» lien angegeben sind, die epitaxial auf GcU Ga,- 012=Substraten Abgeschieden sind, jedoch mit der Ausnahme des Beispiels V, wo ein Dy-substituiertes Qd,Q J)10 «Subs tr at verwendet wi«J0 Die Größe Δ& ist in Angström«£inheiten ausgedrückt und ist ein üblicher Ausdruck, der das Ausmaß der Gitter-Fehiaapassung zwi= sehen dem Substrat 1 und der aktiven Sohloht 2 darstellt, wobei positive Zahlen angeben, daß die aktive Schicht 2 unter Zugspannung stehtο Die experimentelle Bestimmung eines zwischen - 0,0025 Angström-Einheiten liegenden Wertes von ika. ist sehwia= rig, so daß kein Wert für A& im Beispiel III angegeben ist ο Die Dicke h der aktiven Schicht 2 in Mikron und das magnetisch®The table according to FIG. 2 shows significant properties of the above materials for storing and forwarding magnetic areas, which contribute to the desired freedom from magnetically hard or difficult to magnetize areas. These properties are inherent in the nature of the compositions and compounds and require the introduction of additional ones nimbly lungs "measures such as ζ example by ion bombardment * It should be noted that the data of Figure 2 are indicated for active Bereiohsausbreitungsmateria" lien which is epitaxially grown on GCU Ga. - 0 12 = substrates deposited are, with the exception of Example V, where a Dy-substituted Qd, QJ) 10 "substrat is used as" J 0 The quantity Δ & is expressed in Angstrom units and is a common expression which expresses the extent of the lattice misalignment between the substrate 1 and the active sole 2, with positive numbers indicating that the active layer 2 is under tensile stress o The experimental determination it is between -0.0025 Angstrom units of ika. is sehwia = rig, so that no value is given for A & in example III o The thickness h of the active layer 2 in microns and the magnetic®

Moment 48Me (wobei M die Sättigungsmagnetisierung ist) in Gauss s sMoment 48M e (where M is the saturation magnetization) in Gauss ss

sin 1 übliche Größen, die in üblicher Weise gemessen werden« Dia in Mikron gemessene Größe 1_ ist ein Charakter ist Isoher normall=· sierter Längenwert, der einen einzelnen magnetischen Bereich kennzeichnet. Obwohl der Wert dieser Größe durch Übliohe Tech» niken bestimmt wird, ist er E=O"Ct)/ 45ΓΜ 2. in diesem Ausdrucksin 1 common quantities that are measured in the customary manner «Dia, measured in microns, is a character is Isoher normal = xed length value, which characterizes a single magnetic area. Although the value of this quantity is determined by Übliohe tech "techniques, it is E = O" Ct) / 45ΓΜ second in this expression

für X Istemdas übliche Maß der Wandenergiediohte des Bereiches und ist allgemein von der Wandausriohtung und Krümmung unabhängig.for X istem the usual measure of the wall energy density of the area and is generally independent of the wall alignment and curvature.

Die Größe H^ und die Meßverfahren zur Messung dieser Größe sind von besonderem Interesse« wie dies beispielsweise von A„J.KurtzigThe quantity H ^ and the measuring methods for measuring this quantity are of particular interest ”as reported, for example, by A“ J. Kurtzig

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und F«Β. Hagedom In der Literaturstelle Ι.Ε.ΞοΕ. Transactions on Magnetics MAG°7, 475, 1971 und a*1 anderen Stellen diskutiert ist ο Verbesserte Meßverfahren, die auf dem Verfahren nach Kurtzig und Hagedom beruhen wurden von den Erfindern dieser Anmeldung in der Literaturstelle A.I.P. Conference Proceedings, 10, 309 (1972) diskutiert. Allgemein ist H^ das in der Ebene der Schicht 2 anzulegende Feld, damit streifenförmige Bereiche wie sie sich in einem entmagnetisierten Film finden, gelöscht werden» Wenn 4JFM und H^ bekannt sind, dieser letztere Ausdruck normaler= weise als ein Anisotropie-Feld in Kilo-Oersted ausgedrückt 1st, ist es möglich, die Verhältnisgröße q zu gewinnen» die gleich KLA^FM ist» Von weiterem Interesse ist die allgemein verwendete Größe μ oder die magnetische Berelohs-Bewegiichkeiti die in cm/Seo «/Oersted gemessen wird, weil Materialien mit hoher Beweglichkeit für Hochgesohwindigkeitsrechner erwünscht sind οand F «Β. Hagedom In the reference Ι.Ε.ΞοΕ. Transactions on Magnetics MAG ° 7, 475, 1971 and a * 1 other places discussed is ο Improved measurement methods based on the method according to Kurtzig and Hagedom by the inventors of this application in the reference AIP Conference Proceedings, 10, 309 (1972) discussed. In general, H ^ is the field to be applied in the plane of layer 2 so that stripe-shaped areas such as those found in a demagnetized film are erased -Oersted is expressed, it is possible to obtain the ratio q »which is equal to KLA ^ FM» Of further interest is the commonly used quantity μ or the magnetic Berelohs mobility, which is measured in cm / Seo «/ Oersted, because materials with high mobility for high-speed computers are desirable ο

Es 1st verständlich s daß Materialien, wie die nach Figo 2 schiedene Eigenschaften aufweisen, die normalerweise für öle Verwendung bei mit magnetischen Bereichen arbeitenden Anordnungen als erwünscht angesehen werden. Insbesondere zeigen sich hohe Beweglichkeiten verglichen mit denen wie sie bei üblichen Zusammensetzungen oder Verbindungen bestehen,, Die Beispiele II, IV und V weisen beispielsweise Beweglichkeiten von-1000 om/Seco/ Oersted oder mehr auf» Das Beispiel II zeigt den ungewöhnlich hohen Wert von 2700 cm/Seco/Oersted«, Zusätzlich besteht ein gemeinsames Merkmal der Materlallen nach Fig« 2 darin, daß die Werte von q alle kleiner als 4 sind«, Mit anderen Worten heißt dies, daß das effektive Anisotropie-Feld H^ verglichen mit dem magnetischen Moment 4JfMg niedrig ist«It s that materials, such as having different according to Figo 2 properties that are normally considered for use in oils operating with magnetic fields of arrangements as desired 1st course. In particular, there are high mobilities compared with those that exist in the case of conventional compositions or compounds. Examples II, IV and V have, for example, mobilities of -1000 om / Seco / Oersted or more. Example II shows the unusually high value of 2700 cm / Seco / Oersted ", In addition, a common feature of the materials according to FIG. 2 is that the values of q are all less than 4." In other words, this means that the effective anisotropy field H ^ compared with the magnetic Moment 4JfM g is low "

Wenn beispielsweise die Zusammensetzung nach Beispiel I von Y0.9 Gdl,5 Yb0,6 A10,5 P%5 °12 zu Y0,9 0dl,4Yb0,7 A10,6 p%4 O12 geändert wirdp so steigt der Wert von q von 2,0 auf 5f0 anIf, for example, the composition according to Example I is changed from Y 0.9 Gd 1.5 Yb 0.6 A1 0.5 P % 5 ° 12 to Y 0.9 0d 1.4 Yb 0.7 A1 0.6 p % 4 O 12 if p then the value of q increases from 2.0 to 5 f 0

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und es treten hartmagnetische Bereiche in der Gegend der Raum temperatur auf» Wenn die Zusammensetzung des Beispiels III von YO9 Gdl2 Tm0^ Ga^3 Al01 Fe^6 0χ2 inand hard magnetic areas occur in the region of the room temperature »If the composition of Example III of Y O9 Gd l2 Tm 0 ^ Ga ^ 3 Al 01 Fe ^ 6 0 χ2 in

Pe^ 5O12 abgeändert wird, so steigt q von 1^6 auf 5,6 an und es treten magnetisch harte Bereiche aufαPe ^ 5O 12 is changed, then q increases from 1 ^ 6 to 5.6 and there are magnetically hard areas on α

Wenn die Zusammensetzung nach dem Beispiel III von Y^ Q Gd^ 0 If the composition according to Example III of Y ^ Q Gd ^ 0

Erli0 GaO,4 A10,l Pe4,5 °12 in Yl,0 Gdl,0 Erl,0 03O^H,/ Pe4 4 0IP ^geändert wirdß so steigt q starte von 2,9 auf IS5I an< In gleicher Welse ändert sich, wenn die Zusammensetzung des Bei- Er l i0 Ga O, 4 A1 0, l Pe 4,5 ° 12 in Y l, 0 Gd l, 0 Er l, 0 03 O ^ H, / Pe 4 4 0 IP ^ is changed ß so increases q start from 2.9 to IS 5 I an <In the same way changes if the composition of the

in Y^5 in Y ^ 5

spiels IV von Y^5 Gd^75 Eu^75 Al^5 Q%>1 Fe2^4 O12 ^5 Od0 Q Eu0 7 Al0 g Ga0 1 Pe^ 3O12 abgeändert wird* q von 3S auf 8,1, wobei wiederum unerwünschte magnetisch harte Bereiche auftreten«, Somit 1st zu erkennen, daß im Beispiel I ein® Ver° Schiebung um 0,1 in dem Index von Fe zu Al zusammen mit einer Verschiebung von 0,1 im Index von Gd zu Yb die unerwünschten magnetisch harten Berelohe erzeugt«. Im Beispiel II bewirkt .eine Verschiebung von 0,1 von Fe zu Ga magnet ton harte Bereiche ;> während im Beispiel III die Verschiebung 0,1 von Fe zu Ga beträgt. Im Beispiel IV erzeugt eine Verschiebung UmO1I von Al zusammen mit einer Verschiebung von 0,05 von Eu zu Gd magnetisch harte Bereiche hervor0game IV of Y ^ 5 Gd ^ 75 Eu ^ 75 Al ^ 5 Q %> 1 Fe 2 ^ 4 O 12 ^ 5 Od 0 Q Eu 0 7 Al 0 g Ga 0 1 Pe ^ 3O 12 is changed * q from 3S to 8.1, whereby again undesired magnetically hard areas occur. Thus it can be seen that in example I a shift of 0.1 in the index from Fe to Al together with a shift of 0.1 in the index of Gd to Yb the undesirable magnetically hard Berelohe produced «. In Example II, a shift of 0.1 from Fe to Ga magnetically causes hard areas;> while in Example III the shift is 0.1 from Fe to Ga. In Example IV, a UmO 1 I shift from Al along with a 0.05 shift from Eu to Gd produces magnetically hard regions

Durch Experimente bestätigte Theorie zeigt jedoch^, daß geringe Änderungen in den verschiedenen Beispielen durchgeführt werden können, ohne daß die wesentlichen Eigenschaften gestört werden und ohne daß q über 4 gebracht wird. Es wurde festgestellt, daß die Forderung, daß q<4 ist, die grundlegende Forderung 1st, damit magnetisch harte Bereiche unterdrückt werden. Es müssen selbstverständlich die üblichen Forderungen erfüllt sein, die auf all® brauchbaren magnetischen Berelohsmaterlallen anwendbar sind, unter Elnsohluß einer chemischen Stöohiometrie, Gitterkonstante und Magnetisierungsforderungen, However, theory confirmed by experiments shows that little Changes in the various examples can be made without disturbing the essential properties and without bringing q above 4. It has been found that the requirement that q <4 is the basic requirement, so that magnetically hard areas are suppressed. It goes without saying that the usual requirements must be met Applicable to all usable magnetic Berelohsmaterlallen are, subject to chemical stoichiometry, lattice constant and magnetization requirements,

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Die Gitterkonstantenforderung beruht auf der experimentellen Tatsache, daS ein befriedigender Film nicht gezogen werden kann, wenn nichtThe lattice constant requirement is based on the experimental one The fact that a satisfactory film cannot be drawn if not

-0,015 < (as - af) < + 0,010,-0.015 <(a s - af) <+ 0.010,

wobei a die Oitterkonstante des Substrats 1 und af die Gitter» konstante der Schicht 2 in Angströra-EInhalten ist» Weil sioh die Atomradien unterscheiden, ruft eine vorgegebene Änderung in der Proportion eines Elementes im allgemeinen nioht die glelohe Wirkung wie die gleiohe Änderung in der Proportion eines anderen Elementes hervor. Diese Änderungen injäer Gitter => konstante sind jedooh ohne weiteres auf der Grundlage besfcä« tigter experimenteller Ergebnisse unter Verwendung das Vegar<a0sehen Gesetzes vorhersagbarοwhere a is the oitter constant of the substrate 1 and a f is the lattice constant of the layer 2 in Angstroms. Because the atomic radii differ, a given change in the proportion of an element generally does not have the same effect as the same change in the Proportion of another element. These changes injäer grid => constant are jedooh readily on the basis besfcä "-saturated experimental results using the Vegar <a 0's law vorhersagbarο

Es ist außerdem zu erkennen, daS die Magnetisierungsforderung auf die Zusammensetzung bezogen 1st, und Insbesondere von dir Menge des in dem Granat vorhandenen Elementes Fe abhängt5 wobei sich die Größe 4 JTM um ungefähr 140 Gauss für jed© VergrößerungIt can also be seen that the magnetization requirement is related to the composition and, in particular, depends on the amount of the element Fe present in the garnet 5 , the size 4 JTM increasing by about 140 Gauss for each magnification

von 0,1 im Index von Fe in der Formel vergrößert» Der Wert von 4FM höngt Jedoch außerdem von der Konzentration von Ionen von seltenen Erden in dem Granat ab, wobei der Beitrag jeder Ionen der resultierenden Fe-=Magnetisierung entgegenwirkt sprechend verringert eine Vergrößerung des Beitrages der tensn Erden die festgestellte Magnetisierung in dam Material* wie dies gut bekannt istο Der optimale Wert der Magnetisierung hängt von der Anwendung abs für die]f spezielle mit magnet Is «sh©n Bereichen arbeitende Anordnung bestimmt ist und liegt normaler» weise zwischen 100 und 600 Gauss» Es we^dan jedoch höhere Werte verwendet, wenn sehr kleine Blasen erforderliehincreased from 0.1 in the index of Fe in the formula »However, the value of 4FM also depends on the concentration of rare earth ions in the garnet, the contribution of each ion counteracting the resulting Fe magnetization, correspondingly reducing an increase in the Contribution of the tensn earths the determined magnetization in the material * as is well known o The optimal value of the magnetization depends on the application s for the] f special arrangement working with magnet is «sh © n areas and is normally between 100 and 600 Gauss. However, higher values are used when very small bubbles are required

Zusammengefaßt kann gesagt werden* daß die Verbindungen Insbe sonder© frei von unerwünschten magnetisch harten StreichenIn summary it can be said * that the connections Insbe special © free of unwanted magnetic hard strokes

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normalen Betriebstemperaturen sind und alle anderen gewünschten Eigenschaften zeigen« die für Bereichsausbreitungsmaterialien benötigt werden. Nominelle Änderungen in den bei den versohle= denen Beispielen angegebenen Proportionen sind möglich« wennιnormal operating temperatures and all others are desired Properties show «those for area spreading materials are needed. Nominal changes in the proportions given in the examples are possible

(a) q £ 4(a) q £ 4

(b) »0,010 Angström < Ca0 - af) <+0,010 Angström (o) 50<43TMe< 600 Oausso(b) »0.010 Angstrom <Ca 0 - a f ) <+0.010 Angstrom (o) 50 <43TM e <600 Oausso

Wenn die Besiehung (a) verletzt wird, bilden eich harte Blasen; wenn die Beziehung (b) verletzt ist, können keine Filme hoher Qualität gebildet werden« Unerwünschte Eigenschaften der Anordnung ergeben sich außerdem, wenn die Beziehung (c) verletzt istoIf definition (a) is violated, hard blisters form; when the relationship (b) is violated, high quality films cannot be formed. In addition, undesirable properties of the arrangement result when the relationship (c) is violated

Patentansprüche t Claims t

α/ οα / ο

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Claims (1)

Patentansprüche % Patent claims % ί XJAnordnung zur Ausbreitung normaler magnetischer Bereiche« bei der von der Eigenart her die Erzeugung von unnormal har° ten magnetischen Bereichen verhindert ist, gekennzeichnet durch ein Substrat (1) aus nichtmagnetischam Material» das durch die Formel Od, Ga,. 0 _ dargestellt ist, und eine Schicht (2) aus normale magnetische Bereiche ftih° rendem Granat, die epitaxial auf eine Oberfläche des nicht magnetischen Substrates (1) gezogen 1st« wobei das Granat= material duroh die Formel Υχ Od R*^^ F®z X5^ O12 darge= stellt ist, worin R aus der Yb, Tm, Er und Eu einschließen» den Gruppe von Elementen ausgewählt ist, während X aus der Oa oder Al oder Mischungen hiervon einsohlleSeri.dsn Gruppe von Elementen ausgewählt 1st, und wobeiί XJ arrangement for the propagation of normal magnetic areas «in which the peculiarity of the generation of abnormally hard magnetic areas is prevented, characterized by a substrate (1) made of non-magnetic material» which is represented by the formula Od, Ga ,. 0 _ is shown, and a layer (2) of normal magnetic areas containing garnet, which is drawn epitaxially onto a surface of the non-magnetic substrate (1), where the garnet = material duroh the formula Υ χ Od R * ^^ F® z X 5 ^ O 12 is where R is selected from the group of elements including Yb, Tm, Er and Eu, while X is selected from the group of elements Oa or Al or mixtures thereof 1st, and where 0,9 < χ < 2,0,
0,0 < y < 1,5 und
4,1 < ζ <4,6 1st»
0.9 <χ <2.0,
0.0 <y <1.5 and
4.1 <ζ <4.6 1st »
ο Anordnung nach Anspruch \s dadurch ge kennte ich = net, daß die Formel im wesentlichen:ο The arrangement according to claim \ s because I knew that the formula essentially: Yn Q Od1 K Ybn c Fej, _ Aln _ 0,o darstellte 0,9 1»5 0,o 4,5 0^5 a2Y n Q Od 1 K Yb n c Fej, _ Al n _ 0, o represented 0.9 1 »5 0, o 4.5 0 ^ 5 a2 ο Anordnung nach Anspruch I1, dadurch g.ekennzeio'hn e t , daß die Formel im wesentlichen«ο Arrangement according to Claim I 1 , characterized in that the formula essentially « Y0,9 0dl,2 ^,9 Pe4,6 A10,l °12 d^tellt0 Y 0.9 0d l, 2 ^, 9 Pe 4.6 A1 0, l ° 12 d ^ tellt 0 ο Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeloh=» η e t s daß die Formel im wesentlichen«ο Arrangement according to claim 1, characterized in that the formula is essentially " η et s" Yl,0 00I^O Erl,0 Pe4,5 Y l, 0 00 I ^ O Er l, 0 Pe 4,5 509821/0737509821/0737 5. Anordnung naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeich = net« daß die Formel Im wesentlichen5. Arrangement naoh claim 1, daduroh marked = net «that the formula is essentially Yl,5 0d0,75 Eu0,75 Pe4,4 A10,5 OaD,l °12 dareteBfc· Y 1.5 0d 0.75 Eu 0.75 Pe 4.4 A1 0.5 Oa D, l ° 12 dareteBfc 6. Anordnung zur Ausbreitung normaler magnetischer Bereiche, bei der die Erzeugung von unnormalen magnetischen Bereichen verhindert ist, gekennzeichnet durch ein Substrat (1) aus niohtmagnetischem Material« das duroh die Formel6. Arrangement for the propagation of normal magnetic areas, at which prevents the generation of abnormal magnetic areas, characterized by a substrate (1) made of non-magnetic material «that duroh the formula Gd., Qa1. O-2 dargestellt 1st« und eine Schicht (2) aus nor» male magnetische Bereiche führenden Granat« das epitaxial auf einer Oberfläche des niohtmagnetisohen Substrats (1) gezogen 1st« wobei das Granatmaterial im wesentlichen duroh die Formel Yg Tm1 Ga0 g Fe^ j O12 dargestellt ist.Gd., Qa 1 . O-2 is shown "and a layer (2) of normal magnetic areas leading garnet" which is epitaxially drawn on a surface of the non-magnetic substrate (1) "where the garnet material essentially has the formula Y g Tm 1 Ga 0 g Fe ^ j O 12 is shown. 509821/0737509821/0737 LeerseiteBlank page
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