DE2509866A1

DE2509866A1 - Register mit magnetbereichsfortpflanzung in duennen magnetischen schichten

Info

Publication number: DE2509866A1
Application number: DE19752509866
Authority: DE
Inventors: Claude Battarel
Original assignee: TECSI Techniques et Systemes Informatiques
Current assignee: TECSI Techniques et Systemes Informatiques
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1975-03-06
Publication date: 1975-09-11
Also published as: US3997885A; BE825607A; NL7502619A; FR2263577B1; GB1493066A; FR2263577A1; IT1033446B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Digitalrechner und insbesondere auf in Magnetschichttechnik gefertigte Speicher hoher Dichte.

Seit einigen Jahren ist bekannt, daß die Magnetschichttechnik bei der Herstellung für Schieberegister verwendet werden kann (s. beispielsweise US-Patentschrift Nr. 2 919 432). Die Verwendung von Magnetbereichen mit zu einer allgemeinen Magnetisierungsrichtung gegenparallelen Magnetisierung, die in begrenzten Zonen einer dünnen ferromagnetischen Schicht mit einachsiger Anisotropie enthalten sind, hat die Herstellung verschiedener Schieberegisterformen ermöglicht.

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Jedoch ist zur Erzielung einer höheren Informationsspeicherdichte, eines besseren BetriebsVerhaltens und einfacherer Herstellung eine immer größere Vereinfachung des Aufbaus sowohl in Hinsicht auf die Form der Magnetkanäle und der Erregungsleiter als auch in Hinsicht auf die Anzahl und-Beschaffenheit der übereinander liegenden Schichten wünschenswert.

Es wurden insbesondere Strukturen gesucht, die zur synchronisierten Weiterbewegung der Magnetbereiche lediglich einen einzigen Leiter unter Ausschluß von anderen Stromkreisen benötigen, während viele bisherige Techniken für dieselbe Vorschubfunktion entweder mindestens zwei Leiter oder außerhalb des Trägers angeordnete Spulen benötigen.

Ziel der Erfindung ist daher eine Vereinfachung und Vervollkommnung der bekannten Schieberegister, wie sie beispielsweise in der technischen Fachzeitschrift IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, Band MAG-6, Nr. 3, September 1970, Seiten 451 bis 463 beschrieben werden.

Das erfindungsgemäße Register mit Magnetbereichsfortpflanzung, bei dem die Ausbreitung der Magnetbereiche unter dem Einfluß von elektrischen Strömen in einem einen Ausbreitungskanal bildenden Band aus einem anisotropen weichen magnetischen Material, das auf einem isolierenden Träger angeordnet ist, bewirkt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen mäanderförmigen Leiter enthält, der sich unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht entlang dem Band erstreckt, wobei Zonen aus weichem magnetischen Material

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teilweise die Breite der senkrecht zur Achse leichter Magnetisierbarkeit verlaufenden Abschnitte des mäanderformigen Leiters im Überlappungsbereich mit einem Kanal bedecken.

Vorteilhafterweise ist die Abmessung der über den genannten Kanalabschnitten liegenden Magnetzonen in Richtung des Ausbreitungskanals geringer als die Breite des Abschnitts an dieser Stelle; ferner liegen sie vorteilhafterweise exzentrisch zur Achse des Abschnitts.

Die Magnetzonen können sogar teilweise über einen Rand des Leiters hinausgehen, wenn dadurch die Herstellung vereinfacht wird.

Zur Erreichung eines Speichers hoher Kapazität werden mehrere auf demselben Träger parallel verlaufende Kanäle vorgesehen, die von einem gemeinsamen mäanderförmigen Leiter überdeckt.werden, wobei mindestens zwei Magnetzonen, die teilweise Schnittpunkte zwischen diesen Kanälen und dem Leiterabschnitt überdecken, senkrecht zur Achse leichter Magnetisierbarkeit miteinander verschmolzen sind.

Da diese Zonen praktisch nur an den Überlappungsstellen zwischen den Kanälen und einem Leiterabschnitt eine Rolle spielen, können sie mit anderen Zonen, die denselben Abschnitt betreffen, verschmolzen werden, damit zur Herstellung dieser Magnetzonen eine Maske verwendet werden kann, die dieselbe geometrische Form aufweist, wie die mäanderförmigen Leiter, die jedoch an den Überlappungsstellen entlang der Achse der Kanäle um etwa eine halbe Leiterbreite verschoben wird.

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Die Magnetschicht bildet sich sowohl nach dem chemischen als auch nach dem elektrischen Aufbringungsverfahren nur auf dem Leiter aus.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Leiter vollständig mit einer harten Magnetschicht bedeckt, und die Zonen der weichen Magnetschicht werden erst auf diese harte Magnetschicht aufgetragen. Gemäß einem weiteren Kennzeichen dieser bervorzugten Ausführungsform werden die die Kanäle bildenden Bänder durch Aufbringen eines nicht-magnetischen elektrisch gut leitenden Metalls verstärkt. Diese leitende Metallschicht kann als Schreibleiter oder Leseleiter verwendet werden, so wie es weiter unten erläutert wird.

Vorteilhafterweise ist das Koerzitxvkraftfeld der Kanäle mindestens tun einen Faktor Fünf schwächer als das der Magnetzonen, während die Anisotropiefelder der Kanäle und der Magnetzonen dieselbe Größenordnung und dieselbe Richtung aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe mehrerer Ausführungsbeispiele und an Hand der beiliegenden Figuren näher erläutert.

Fig. la zeigt schematisch und vereinfacht ein erfindungsgemäßes Schieberegister.

Fig. Ib zeigt einen Schnitt durch das in Fig. la gezeigte Schieberegister.

Die Fig. Ic und Id geben die Verteilung des Magnetfelds in Höhe des Kanals in diesem Register in zwei verschiedenen Arbeitszeitpunkten an.

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Fig. 2a stellt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Registers dar.

Fig. 2b zeigt einen Schnitt durch das Register gemäß Fig. 2a.

Die Fig. 2c und 2d geben die Magnetfelder in Höhe des Kanals in diesem Register in zwei verschiedenen Arbeitszeitpunkten wieder.

Fig. 2e zeigt die kombinierte Hysteresxsschlexfe für dieses Register.

Fig. 3 zeigt eine mögliche Anordnung eines Mehrfachregisters.

Fig. 4 zeigt den elektrischen Aufbau für das Schreiben und Lesen des Mehrfachregisters gemäß Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Registers im Schnitt.

In den Fig. la und Ib ist zu sehen, daß das Register in dünnen Schichten auf einen Glasträger 1 aufgebracht ist. Zunächst wird eine weiche Magnetschicht in Form von parallelen Bändern aufgetragen. Diese Bänder werden während ihres Aufbringens einem parallel zur Achse der Bänder ausgerichteten Magnetfeld von etwa 50 Oersted ausgesetzt, wodurch eine einachsige Anisotropie erzeugt wird, deren Achse leichter Magnetic sierbarkeit parallel zum Magnetfeld verläuft. Jedes dieser Bänder bildet einen Ausbreitungskanal 2.

Die genaue Begrenzung der Bänder kann beispielsweise durch chemische Ablagerung einer ferromagnetischen Legierung mit geringem Restmagnetostriktions-Koeffizienten, die haupt-

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sächlich Kobalt und Nickel enthält, an den Stellen aufgetragen werden, an denen das Glas durch aufeinanderfolgendes Eintauchen in eine Zinnchlorid- und eine Palladiumchloridiösung katalysiert ist. Mit fotoempfindlichen Harzen bedeckte Bereiche verhindern die Katalyse außerhalb der Kanäle dort, wo die Ablagerung nicht stattfinden darf. Eine solche Schicht kann auch durch Elektrolyse oder Vakuumverdampfung aufgebracht werden.

Eine nutzbare "weiche" Magnetschicht weist eine Stärke von 1000 A und in magnetischer Hinsicht ein eigenes Koerzitivfeld Hc von 2 Oersted und ein Anisotropiefeld Hk von 30 Oersted auf. Der Schwellenwert für die Ausbreitung in einem Kanal von 8/U Breite liegt dann bei etwa + 8 Oersted, der Wert des Löschfelds für einen Magnetbereich in einem solchen Kanal hängt von der Länge des Magnetbereichs ab und liegt bei etwa + 2 Oersted für einen Bereich von 20 Ai Länge.

Diese Ausbreitungskanäle können anschließend durch elektrolytisches Aufbringen eines nichtmagnetischen, elektrisch gut leitenden Metalls wie beispielsweise Gold oder Kupfer über eine Stärke von etwa 6 Ai verdickt werden, wobei der Leseplatz dabei ausgenommen ist.

Ein Isolator wie beispielsweise eine wärmefeste hochpolymere Verbindung, z.B. ein Polyimid, wird anschließend über die Bänder gelegt; seine Stärke mit etwa lOyU muß einerseits möglichst gering sein, um eine gute Feldleistung bei eingeschaltetem Strom zu erreichen, jedoch auch ausreichend stark sein, um eine fehlerfreie Isolierung über

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die gesamte Oberfläche des Trägers hinweg zu garantieren, sowie eine genügend niedrige Kapazität zu erhalten, die es erlaubt, die Steuerelektronik möglichst klein zu gestalten. Diese Isolierschicht ist mit dem Bezugszeichen 3 versehen.

Anschließend wird ein Schiebeleiter 4 beispielsweise durch Kupferelektrolyse an den Stellen abgelagert, die in einer mit einer Maske abgedeckten Schicht aus lichtempfindlichem Harz offengelassen wurden. Dieser Leiter ist mäanderförmig und schneidet die Bänder 2 in regelmäßigen Abständen mit seinen senkrecht zu den Achsen der Bänder ausgerichteten Abschnitten, wie es in Pig. Ib zu sehen ist.

Schließlich wird noch eine Schicht aus einer magnetischen Legierung auf die Schiebeleiter aufgebracht. Diese äußere Magnetschicht wird beispielsweise durch Elektrolyse mithilfe einer photosensiblen Maske aufgebracht. Es ist insbesondere ohne Beeinträchtigung der Arbeitsweise der Register möglich, diese Magnetschicht über den Überlappungsbereich zwischen dem Leiter und den Bändern hinaus auszudehnen und folglich das Aufbringen der magnetischen Schicht mit Hilfe derselben Maske vorzunehmen, mit der auch das Aufbringen des Schiebeleiters vorgenommen wird, wobei die Maske dann jedoch um eine halbe Leiterbreite verschoben ist. Diese Form wird in den Fig. la und Ib gezeigt, wo diese Schicht mit dem Bezugszeichen 5 versehen ist. Es sei darauf hingewiesen, daß sich die Magnetschicht lediglich auf dem Leiter niederschlagen kann, wenn das Auftragen elektrolytisch oder chemisch erfolgt.

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Diese Magnetschicht 5 bildet die Gesamtheit der erfxndungsgemäßen Magnetzonen, deren Arbeitsweise nachfolgend im einzelnen beschrieben wird. Die magnetische Schicht 5 überdeckt teilweise den Überlappungsbereich zwischen dem Leiter 4 und dem Kanal 2. Die Stärke dieser Schicht beträgt etwa 3000 A, und sie besteht hauptsächlich aus Nickel und Kobalt. Ihre Zusammensetzung ist jedoch von der der Kanäle verschieden, damit in magnetischer Hinsicht angenähert ein freies Koerzxtivkraftfeld Hc von 40 Oersted und ein Anisotropiefeld Hk von 30 Oersted erreicht wird.

Das erfindungsgemäße Register arbeitet folgendermaßen : ein Informationsbit wird zu Beginn durch zwei Magnetbereiche 6 und 7 in der Fig. la dargestellt. Der Magnetbereich 6, der sich unter dem Leiter 4 und der Magnetschicht 5 befindet, ist nicht unbedingt für das Funktionieren notwendig, während der andere Bereich 7, der sich im Kanal 2 in der Lücke zwischen zwei Leitern 4 befindet, die Information trägt. In Fig. Ic ist mit Ha das Profil des Magnetfelds entlang einem Kanal 2 bezeichnet, das sich beim Fließen eines Stroms in den Schiebeleitern 4 in der durch den Pfeil 8 dargestellten Richtung (der Pfeil wird in der Fig. Ib im mittleren Leiter von vorne und im linken Leiter von hinten gesehen) ergibt. Hb stellt das Profil des Magnetfelds dar, das sich entlang demselben Kanal aufgrund der magnetischen Ladung am Rand der Magnetschicht 5, die auf den Schiebeleitern liegt, ausbildet.

Ht stellt die parallel zur Achse leichter Magneti-

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sierbarkeit verlaufende Komponente des gesamten auf den magnetischen Ausbreitungskanal einwirkenden Feldes dar (Ht ist gleich Ha + Hb an jedem Punkt des Kanals). Der Mechanismus des Magnetbereichs-Auf- und -Abbaus wird durch die allgemeinen Eigenschaften des Magnetbereichs in den dünnen magnetischen Schichten bestimmt, so daß ein Magnetbereich in dem Kanalbereich, in dem das Magnetfeld Ht die Ausbreitungsschwelle von 8 Oersted überschreitet, zunimmt; dahingegen verschwindet der Magnetbereich an all den Stellen des Kanals, wo das Gesamtfeld Ht kleiner als die Löschschwelle von 2 Oersted wird; ferner kann sich kein neuer Magnetbereich ausbilden, wenn das Gesamtfeld Ht kleiner bleibt als das Längsaufbaufeld von etwa 60 Oersted, was sowohl auf die magnetische Anisotropie und die Formanisotropie des Kanals zurückzuführen ist.

Fließt kein Strom im Schiebeleiter 4, dann ist Ha an jedem Punkt des Kanals Null und Ht ist gleich Hb gemäß Fig. Ic.

Wenn durch den Leiter 4 dagegen ein Strom geschickt wird, dann entwickelt sich ein Magnetfeld, dessen Profil entlang dem Kanal in Fig. Ic mit Ha bezeichnet ist und das sich dem Magnetfeld Hb überlagert. Das zusammengesetzte Feld Ht ist in Fig. Ic gestrichelt eingezeichnet.

Wenn das Feld Ha 20 Oersted erreicht, d.h. etwa zweimal die Amplitude des Feldes Hb, das durch die Magnetschicht 5 erzeugt wurde, dann wird der links in Fig. 1 gezeigte Magnetbereich 6 unter der Einwirkung des negativen Feldes Ht gelöscht; dahingegen vergrößert sich der rechte Magnetbereich

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in der Weise, wie es gestrichelt unter der Referenz 9 in der Fig. la gezeigt wird.

Wenn der Strom im Schiebeleiter 4 weiter anwächst, wird die Magnetschicht 5, die ein anisotropes Feld Hk von 30 Oersted aufweist, ummagnetisiert, wenn das auf den Kanal angewandte Feld Ha von 20 auf 30 Oersted übergeht. Damit erreicht das Feld in Höhe des Kanals 36 Oersted. Mit einem Koerzitivfeld der Magnetschicht 5 von 40 Oersted kann das Auftreten von entmagnetisierten Bereichen an den Rändern vermieden werden, die bei einem schwächeren ^eId Hc ausreichend groß sein können, um das durch die Zone geschaffene Feld zu stören. Nach dieser Umschaltung der Magnetschicht 5 im Überlappungsbereich folgt das Feld Ht dem Profil, das in Fig. Id gezeigt wird, und die Umrisse des Magnetbereichs werden durch die gestrichelte Linie 10 in Fig. la dargestellt,

Der Strom bleibt während einer genügend langen Zeit bei diesem Wert, damit der Magnetbereich tatsächlich die durch die gestrichelte Linie 10 in Fig. la angedeutete Lage einnimmt. Bei einer Leiterbreite von 50 Ai beträgt diese Zeit mindestens 100 Nanosekunden. Anschließend nimmt der Strom bis zu einer Nullamplitude ab, und es bleibt lediglich das durch die magnetische Schicht 5, die durch das Profil Hb in Fig. Id dargestellt wird, gelieferte Feld übrig. Gleichzeitig wächst der Magnetbereich nach rechts bis zum Punkt, wo das von der Magnetschicht gelieferte Feld unter den Aufbauschwellenwert von 8 Oersted abfällt, und er wird in seinem mittleren Teil dort, wo das gelieferte Feld kleiner als 2 Oersted wird,

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gemäß dem Profil Hb der Fig. Id gelöscht. Es bleiben also zwei mit der Referenz 11 in Fig. la bezeichnete Magnetbereiche übrig, so daß hier deutlich wird, daß die informationstragenden Bereiche sich genau um einen halben Schritt in der Schiebeleiterstruktur fortbewegt haben.

Bei der folgenden Taktgeberphase wird der Strom umgekehrt, um ebenfalls eine Amplitude zu erreichen, die einem Feld Ha von 30 Oersted entspricht. Da die Magnetisierung der Zonen in der vorausgehenden Taktgeberphase umgekehrt worden war, ist die Situation der angelegten Felder gleich, jedoch um einen halben Schritt verschoben und somit für die Magnetbereiche, die ebenfalls um einen halben Schritt verschoben sind, gleich. Die Fortbewegung läuft daher nach einem analogen Mechanismus ab, und die Magnetbereiche rücken um einen zweiten Halbschritt vor und vollführen so insgesamt einen ganzen Schritt. Man kann also bei jedem Schritt in einem Kanal ein Bit eintragen.

Die zur Erzeugung eines Magnetbereichs und zum Lesen der Information aus dem Kanal notwendigen Schreibund Lesevorrichtungen können in einer beliebigen bekannten Form ausgeführt sein, beispielsweise auf der Grundlage von induktiven oder galvanomagnetischen Effekten arbeiten (z.B. gemäß dem Hall¹sehen Effekt). Es ist klar, daß auf einem Träger zahlreiche parallele Kanäle vorgesehen werden können, auf denen die Informationen parallel zueinander unter der Steuerung des einzigen Schiebeleiters weiterrücken. Man kann auch zwei Kanäle mit einer einzigen Informationsquelle und

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mit einer einzigen Verarbeitungsvorrichtung kombinieren, indem abwechselnd bei jedem Halbschritt die Informationen auf den einen bzw. anderen der beiden Kanäle eingeschrieben werden. Auf diese Weise wird die Frequenz der Binärfolge am Eingang und am Ausgang verdoppelt.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, deren allgemeiner Aufbau dem aus Fig. 1 ähnelt; in Fig. 2b ist zu sehen, daß der Ausbreitungskanal 12 auf einen Glasträger 13 aufgebracht wird und daß dann auf das Ganze wie im vorhergehenden Fall eine Isolierschicht 14 gelegt wird, auf der der Schiebeleiter 15 angeordnet ist. Aber im Gegensatz zum vorhergehenden Fall wird der Leiter hier mit einer harten Magnetschicht 16 bedeckt, beispielsweise mit einer Kobaltlegierung mit hohem Koerzitivfeld, und anschließend wird durch eine photosensible Maske wie gemäß Fig. 1 eine weiche Magnetschicht aufgetragen, beispielsweise eine Nickel-Kobaltlegierung mit schwachem freien Koerzitivfeld von 2 bis 5 Oersted. Die Tatsache der Kopplung einer harten mit einer weichen Magnetschicht, die die "Zonen" bilden, verschiebt die Hysteresisschleife, wie es in Fig. gezeigt wird. Da die Umschaltung im wesentlichen durch Drehung der Magnetisierung der weichen Schicht erfolgt, die durch das Köppelmoment mit der harten Schicht, die ihrerseits nicht umgeschaltet wird, vorgespannt wird, vermeidet man die Bildung von entmagnetisierenden Magnetbereichen auf den Zonenrändern. Darüber hinaus kann die Herstellung solcher gekoppelten Schichten leichter sein als die Herstellung der

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einfachen Zone gemäß Fig. 1, die mit gewöhnlichen Legierungenschwer erzielbare magnetische Eigenschaften erfordert.

Wird der Leiter 15 mit einem Impuls beaufschlagt, so beobachtet man gemäß Fig. 2a, daß ein informationstragender Magnetbereich 18 nacheinander die Stellungen 19 und 20 einnimmt, die den Stellungen 9 und 10 gemäß Fig. 1 entsprechen. Beim Abnehmen des Impulses bilden sich zwei Magnetbereiche 21 und 22 aus, die den Magnetbereichen 11 in Fig. 1 entsprechen, und wenn schließlich der Strom zu Null wird, verschwindet der Magnetbereich 21 unter der Wirkung der harten Schicht 16. Das Profil des durch die Zonen bewirkten Feldes wird auch hier wieder zwischen zwei Schiebestromimpulsen durch die Kurve Hb dargestellt. Wie im vorhergehenden Fall ist für einen Halbschritt ein Impuls mit einer ersten Polung und für den anderen Halbschritt ein Impuls mit der entgegengesetzten Polung nötig.

Die Fig. 2c und 2d zeigen analog zu den Fig. Ic und Id die Profile der Magnetfelder für den Fall gemäß den Fig. 2a und 2b.

Die Anordnung mit zwei Kanälen pro Register und mit zwei oben erwähnten Phasen kann vorteilhaft bei der Herstellung eines Speichers mit großer Kapazität und hoher Zugriffsgeschwindigkeit ausgenutzt werden. Fig. 3 zeigt eine mögliche Anordnung von Registern auf einem Träger. Die Anordnung arbeitet mit 16 parallelen Bits, wobei ein auswählbares Register aus 16 Paar vertikalen Abschnitten der Kanäle gebildet wird. Die Kanäle sind an ihren Enden miteinander

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verbunden und bilden 16 Doppeldigitleitungen für den gesamten Träger. Der Vorschubstrom wird lediglich über das ausgewählte Register geleitet. Der Schiebeleiter jedes Registers ist in zwei verschiedene Leiter unterteilt : in einen langen Leiter 23 und einen kurzen Leiter 24. In der hier dargestellten Form bildet der lange Leiter ein Register mit sechs Schritten bzw. zwölf Bits, während das kurze Register zwei Schritte bzw. vier Bits enthält. In Wirklichkeit· ist es bei Trägern mit einer Nutzlänge von 5 cm möglich, 1024 Schritte bzw. 2048 Bits für den gesamten Träger zu erreichen, während das kurze Register 64 Schritte enthalten kann.

Bei einem Zweiphasenregister entspricht ein Schritt einer Breite des Schiebeleiters und einem Takt von etwa 500 Nanosekunden. Man kann daher den Schiebestrom entweder über den langen und kurzen Leiter zusammen oder über den kurzen Leiter allein fließen lassen und so ein langes Register mit 1024 Schritten oder ein kurzes Register mit 64 Schritten betätigen, welch letzteres in der Nähe der am Registerende angeordneten und durch einen Kreis symbolisierten Lesestation liegt. Beim optimalen Betrieb von solchen Speichern befindet sich die gewünschte Information meistens im kurzen Teil; so daß die mittlere Zugriffszeit etwa der Gesamtzugriffszeit des kurzen Teils entspricht, d.h. 32 Mikrosekunden im Falle des zitierten Beispiels.

Zur einfacheren Darstellung werden in Fig. 3 nicht verschiedene Trägerschichten, sondern lediglich die Schiebe- ■

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leiter 23 und 24 für sechzehn verschiedene Registereinheiten 25 gezeigt, die alle auf ein und demselben Träger untergebracht werden können. Jeder Kanal wird hier durch einen elektrischen eiter, wie beispielsweise 26, dargestellt, der in Wirklichkeit über dem Magnetkanal 2 liegt, der weiter oben erläutert wurde. Diese Leiter 26 sind von einem Träger zum anderen über Leiter 35 in Reihe geschaltet. Die Leiter 26 bilden die Schreib- und Lesekreise der Einheit. An den mit einem Punkt markierten Kreuzungsstellen mit dem Schiebeleiter wird dieser Kreis mit dem Kanal zu Einschreibzwecken gekoppelt, während eine Kopplung zum Lesen an den eingekreisten Kreuzungsstellen stattfindet. Diese Leiteranordnung führt über eine Anschlußklemme 36 zu einem Leseverstärker, der einem Bit in allen Registereinheiten gemeinsam ist.

Fig. 4 zeigt die elektrische Schaltung dieses Aufbaus mit einem Differentialverstärker 27, der an seinem Ausgang 28 eine Folge von Bits liefert, die von einem Kanalpaar einer durch das Vorhandensein von Impulsen auf dem entsprechenden Schiebeleiter (23 und/oder 24) ausgewählten Einheit kommen. Es wird hier wiederum ein Leiter 26 aus Fig. gezeigt, der in jeder der sechzehn Einheiten 25 an eine Lesestation angeschlossen ist. Die beiden Leiter, die einem Kanalpaar angehören, werden zum Einschreiben von einer gemeinsamen Informationsquelle gespeist, die über Entkopplungsdioden 30 an einen gemeinsamen Eingang 29 angeschlossen sind. Es können sechzehn Kanalpaare mit sechzehn verschiedenen

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Binärinformationsquellen und sechzehn Diodenpaaren vorgesehen werden.

Der Leseverstärker 27 erhält über seine Eingänge wie z.B. 36 eine Vorspannung, die von einer an eine Klemme 38 angelegten Spannung stammt.

Eine binäre Informationsfolge, die auf ein Kanalpaar gegeben wird, wird über einen Gabelpunkt wie beispielsweise 37 (Fig. 3 und 4) auf einen der beiden Kanäle des Kanalpaars in Abhängigkeit von der Erregung des entsprechenden Schreibplatzes (schwarze Punkte in Fig. 3) geleitet.

Wie ersichtlich, verwendet der beschriebene

Speicherblock sechzehn Registereinheiten und sechzehn Leseverstärker, was für sechzehn verschiedene Träger eine Kapazität von 4 Megabit und eine Leistung von 32 Megabit pro Sekunde ergibt.

Fig. 5 schließlich gibt eine mögliche Variante

der Form der Kanäle an, die insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, daß die weiche Magnetschicht 32 gleichmäßig über den gesamten Träger 31 verteilt wird; eine Maske aus lichtempfindlichem Harz bestimmt dann die Kanäle und ermöglicht das elektrolytische Wachsen eines Lese- und Schreibleiters 33 von etwa 8 Mikron Stärke, der um etwa 4 Mikron über beide Seiten des Kanals herausragt. Das Harz wird dann abgelöst und eine harte Magnetschicht 34 von etwa 600 Ä Stärke aus Kobalt entweder chemisch oder elektrolytisch auf den gesamten Träger aufgebracht. Dann müssen die magnetischen Schichten zwischen den Kanälen und evtl. auf den Leitern entfernt werden.

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Dies kann auf zweierlei Art und Weise geschehen s

a) eine erste Möglichkeit besteht darin, direkt senkrecht zur Trägerebene eine Ionengravur durchzuführen, die die harte Magnetschicht auf den Leitern und alle gekoppelten harten und weichen Magnetschichten zwischen den Leitern entfernt, wobei jedoch diese Magnetschichten unter den Leitern und im Schattenbereich dieser Leiter erhalten bleiben.

b) Eine zweite Möglichkeit besteht darin, eine positive lichtempfindliche Harzschicht aufzubringen, die infolge von Kapillarkräften die unter den Rändern des Leiters des Kanals vorhandenen Hohlräume ausfüllen würde. Bei der Belichtung des Harzes werden diese relativ dicken Bereiche nicht betroffen und daher von der Gravur ausgenommen. Das Gravurbad könnte in Bezug auf das die Leiter bildende Metall selektiv wirken, damit diese vollstädnig erhalten bleiben.

Diese Kanalstruktur bietet den Vorteil, daß für das Aufbringen der ersten Schicht auf den Glasträger keine genaue Lokalisierung notwendig ist und daß sich aus magnetischen und geometrischen Unvollkommenheiten ergebende Magnetladungen von den Rändern des aktiven Teils des Kanals entfernt werden.

Anschließend wird eine Isolierschicht, wie sie in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 3 versehen ist, aufgetragen und die Struktur wie zuvor vollendet.

Das erfindungsgemäße Register unterscheidet sich von den in den oben angeführten Druckschriften beschriebenen Registern durch die Einfachheit der geometrischen Formen und

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folglich durch seine einfache Herstellungsweise. Diese
Einfachheit ermöglicht es, sehr verkleinerte Strukturen
vorzusehen und somit die Speicherdxchte zu erhöhen. Hinsichtlich der Arbeitsweise läßt sich feststellen, daß außerhalb der dünnen Schichten keine Magnetfelder vorhanden* sind, da ein einziger Leiter die Verschiebung der Bits im Register besorgt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

ιL 1/ Register mit Magnetbereichsfortpflanzung, bei dem die Ausbreitung der Magnetbereiche unter dem Einfluß von elektrischen Strömen in einem einen Ausbreitungskanal bildenden Band aus einem anisotropen weichen magnetischen Material, das auf einem isolierenden Träger angeordnet ist, bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß es einen mäanderförmigen Leiter (4, 15, 23, 24, 33) enthält, der sich unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht (3) entlang dem Band (2, 20) erstreckt, wobei Zonen (5, 17) aus weichem magnetischen Material teilweise die Breite der senkrecht zur Achse leichter Magnetisierbarkeit verlaufenden Abschnitte (4, 15) des mäanderförmigen Leiters im Uberlappungsbereich mit einem Kanal (2, 12) bedecken .

2 - Register gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (5, 17) , die über den Leitern (4, 15, 23, 24, 33) liegen, in Richtung des Ausbreitungskanals (2, 12) eine geringere Abmessung haben, als der Leiter an dieser Stelle breit ist, und daß sie zur Leiterachse exzentrisch liegen.

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3 - Register gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere auf demselben Träger parallel angeordnete Kanäle (2, 12) vom selben Leiter (4, 15, 23, 24, 33) geschnitten werden und daß mindestens zwei Magnetzonen, die teilweise Schnittpunkte zwischen diesen Kanälen und dem Abschnitt des Leiters überdecken, senkrecht zur "Ausbreitungsachse der Kanäle miteinander verschmolzen sind.

4 - Register gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit (5) der miteinander verschmolzenen Zonen mit Hilfe derselben Maske hergestellt wird, wie sie für den entsprechenden Leiter (4) verwendet wird, daß sie jedoch in Richtung der Achse der Kanäle um etwa eine halbe Leiterbreite an den Schnittstellen (Fig. la) verschoben ist.

5 - Register gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (15) vollkommen mit einer harten Magnetschicht (16) bedeckt sind und daß die Zonen (17) auf diese Schicht aufgebracht werden (Fig. 2) .

6 - Register gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kanäle bildenden Bänder (2) durch Auftragen eines nichtmagnetischen, elektrisch gut leitenden Metalls (26) verdickt werden.

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7 - Register gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Bändern (2, 12) versehene Träger (1, 13) mit einer dünnen Isolierschicht (3, 14) bedeckt ist.

8 - Register gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Eigenkoerzitivfeld der Kanäle (2, 12) mindestens um einen Faktor Fünf schwächer ist als das der Zonen (5, 17), wobei die Anisotropiefelder der Kanäle und der Zonen die gleiche Größenordnung und dieselbe Richtung aufweisen.

9 - Register gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle jeweils zu zweit an eine gemeinsame Schreibvorrichtung (Eingang 29) angeschlossen sind, wobei die Schreibstellen der beiden Kanäle zwei auf zwei benachbarten Zweigen des Leiters liegenden Schnittstellen zugeordnet sind (Fig. 3).

10 - Register gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesestellen der beiden Kanäle, die mit einer gemeinsamen Schreibvorrichtung verbunden sind, zwei entgegengesetzten Eingängen eines gemeinsamen Differentialverstärkers (27) zugeordnet sind.

11 - Register gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Verstärker (27) mit mehreren Lesestellen gekoppelt ist, von denen jeweils

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zu einem Zeitpunkt lediglich eine erregt werden kann (Fig. 4).

12 - Register gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausbreitungskanal nacheinander mindestens zwei mäanderförmige Schiebeleiter (23, 24) schneidet, so daß die Ausbreitung auf einem Teil des Kanals von einem Leiter (23) und auf den angrenzenden Teil von dem anderen Leiter (24) abhängt (Fig. 3) .

13 - Register gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle aus einer gleichmäßig auf den Träger (31) verteilten weichen Magnetschicht (32) in Kombination mit einer harten Magnetschicht (34), die auf.der weichen Magnetschicht liegt und an den Stellen der Kanäle mit Hilfe einer Maske unterbrochen ist, gebildet werden (Fig. 5).

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