DE2530922C3

DE2530922C3 - Arrangement for controlled bit display with the help of magnetic cylindrical single wall domains

Info

Publication number: DE2530922C3
Application number: DE19752530922
Authority: DE
Inventors: Ta-Lin San Jose Hsu (V.St.A.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1974-07-29
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1977-07-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgesehen.The invention relates to an arrangement as provided in the preamble of claim 1.

Für nachstehende Beschreibung gilt eine Einzelwanddomäne als magnetische Domäne, die in einer einzigen Domänenwand eingehüllt ist, die sich ihrerseits in der Ebene eines magnetischen Schicht-Mediums schließt, und deren Form im allgemeinen von den Grenzen dieses Schicht-Mediums als der Domänen-Verschiebeschicht, in der Domänen bewegt werden können, unabhängig ist.For the following description, a single wall domain is considered to be a magnetic domain contained in a single Domain wall is enveloped, which in turn closes in the plane of a magnetic layer medium, and their shape in general from the boundaries of this layer medium as the domain shifting layer, in which domains can be moved is independent.

Der Ausdruck Domänen umfaßt also kreisförmige magnetische Einzelwanddomänen, längliche magnetische Einzelwand- oder .Streifendomänen und .Segmentdomänen, wo ein Teil der Domänengrenze durch eine magnetische Diskontinuität, wie beispielsweise die Grenze der Domänen-Verschiebeschicht, ersetzt wird. Soweit eine F.inzelwanddomäne in einer Verschiebungsebene selbst definiert ist, ist sie bekanntlich in einer solchen Eben.: frei bewegbar. Zur Verschiebung der Domänen erzeugt man normalerweise einen lokalisierten Feldgradienten innerhalb des Schicht-Mediums in gewünschter Richtung.The term domains thus includes circular magnetic single-wall domains, elongated magnetic ones Single wall or strip domains and segment domains, where part of the domain boundary is caused by a magnetic discontinuity such as the Boundary of the domain shifting layer, is replaced. So much for a single wall domain in a plane of displacement is itself defined, it is known to be in such a plane: freely movable. To move the Domains, one normally creates a localized field gradient within the layer medium in desired direction.

Für ihre Fähigkeit zum Bewahren von Einzelwanddomänen bekannte Materialien sind Seltene-Erde-Orthoferrile und Granate. Diese Materialien haben dabei bevorzugte Magnetisierungsrichtungen, die im wesentlichen senkrecht zur Ebene der jeweiligen Domänen-Verschiebcschicht liegen. Eine Enzeiwanddomäne in einem derartigen Material ist in Richtung ihrer Achse magnetisiert, wogegen die übrige Domänen-Verschiebeschicht in entgegengesetzter Richtung magnetisiert ist, so daß die Domäne als Dipol, orientiert zur Normalen, in der Domänen-Verschiebeschicht auftritt. Andere magnetische Materialien können ebenfalls zum Bewahren von Einzelwanddomänen benutzt werden, sowie nur das magnetische Material anisotrop ist und die leichte-Magnetisierungs-Achse normal zur Ebene der Domänen-Verschiebeschicht gerichtet ist.Materials known for their ability to preserve single wall domains are rare earth orthoferriles and grenade. These materials have preferred directions of magnetization, which are essentially lie perpendicular to the plane of the respective domain shift layer. An Enzeiwand domain in such a material is magnetized in the direction of its axis, whereas the rest of the domain shifting layer is magnetized in the opposite direction, so that the domain as a dipole, oriented to Normal, occurs in the domain shift layer. Other magnetic materials can also be used for Preservation of single wall domains can be used as well as only the magnetic material is anisotropic and the easy axis of magnetization is normal to the plane of the domain shifting layer.

Ein begrenztes Domänenmuster wie das sogenannte Domänen-Schichtgitter, kann dadurch gebildet werden, daß eine Vielzahl von Einzelwanddomänen in einem Flächenbereich der Domänen Verschiebeschicht eingeschlossen sind und Einrichtungen zur Eingabe sowie Entnahme von Domänen vorgesehen sind. Die Domänen selbst enthalten die jeweilige Bitinformation. Da jede Domäne die Bitinformation selbst speichert, können die Einzelwanddomänen dicht nebeneinander gesetzt und als Ganzes eingeschlossen werden. Die Wechselwirkungskräfte zwischen den Domänen stabili-A limited domain pattern such as the so-called domain layer lattice can be formed by that a plurality of single wall domains enclosed in a surface area of the domains shifting layer and facilities for entering and extracting domains are provided. The domains themselves contain the respective bit information. Since each domain stores the bit information itself, the single wall domains can be placed close to one another and enclosed as a whole. the Interaction forces between the domains stabilize

ijeren ihre Lage innerhalb dieses Domilnen-Schichlgiiers, wohingegen die Begrenzungsmiuel des Flftehenbe •eichs die äußeren Domänen im Zusammenwirken mil jen inneren WechselwirkungskriUten stabilisieren. Das Schirmgitter ist somit eine wirkungsvolle Informations speicheranordnung.their position within this domain class, whereas the delimitation means of the Flftehenbe • The outer domains must be stabilized in cooperation with the inner interaction forces. The Screen grid is thus an effective information source memory arrangement.

Bei den meisten herkömmlichen Informationsspeichersyslemen, die magnetische zylindrische Einzelwanddomänen verwenden, wird die Bitinformation im allgemeinen durch Vorhandensein oder Fehlen von Einzelwanddomänen dargestellt. Dieses Verfahren ist am Anfang bei der Entwicklung von magnetischen Domänensystenicn angewandt, üa Erzeugung oder Teilung von Domänen das leichteste Verfahren darstellte, diese Technologie in die Praxis zu überführen.With most conventional information storage systems, which use magnetic cylindrical single wall domains, the bit information is in the generally represented by the presence or absence of single wall domains. This procedure is initially applied in the development of magnetic domain systems, e.g. generation or Division of domains was the easiest way to put this technology into practice.

Dann sind verschiedene Eigenschaften der Domänen herangezogen worden, die zur Speicherung und Wiedergewinnung von Information nützlich sein kön nen. So sind beispielsweise Domänen mit offensichtlich untersLhiedlicher Größe dazu verwendet, verschiedene Bitzustände darzustellen. Eine andere für die Speicherung von Information nuizliche Eigenschaft der Domänen besteht darin, daß die Magnetisierung in der Wand einer Domäne unterschiedliche Richtungen oder Chiralitäien aufweisen kann. Dieser unterschiedliche Drehsinn der Magnetisierung in der Domänenwand lallt sich zur Binär-Darsiellung von Daten ausnutzen. In einer Arbeit von Cieorge Henry im »IBM Technical Diclosure Bulletin«. Band 13, Nr. 10, Seite 3021 vom März 1971 wird bereits die Anwendbarkeil der jo Chiralität auf Informationsverarbeitung mit Hilfe von magnetischen Einzelwanddomanen beschrieben.Then different properties of the domains have been used, which are used for storage and Information retrieval can be useful. For example, domains with are obvious different sizes are used to represent different bit states. Another for storage of information useful property of the domains is that the magnetization in the Wall of a domain can have different directions or chiralities. This different one The direction of rotation of the magnetization in the domain wall can be used for binary representation of data. In a work by Cieorge Henry in the "IBM Technical Diclosure Bulletin". Volume 13, No. 10, Page 3021 of March 1971 the applicability of jo Chirality on information processing described with the help of magnetic single wall domains.

Bei Arbeiten mit magnetischen zylindrischen Einzel wanddomänen läßt sich feststellen, daß magnetische Einzelwanddomänen unterschiedliche Eigenschaften haben können, mit denen sie sich voneinander unterscheiden lassen. So wurde entdeckt, daß Domänen je eine unterschiedliche Anzahl vertikaler Blochlinien haben können, die man sich rund und roh jeweils als vertikale Verdrehungslinien in der Wandmagnctisicrung vorstellen kann. Diese Blochlinien teilen jeweils zwei Bereiche innerhalb der Domäncnwandmagneiisierung. Weiterhin hat sich gezeigt, daß die so verschiedenen Domänen je unterschiedlichen Bewegungsrichtungen in einem angelegten magnetischen Gradienienfeld folgen.When working with magnetic cylindrical single wall domains it can be found that magnetic Single wall domains can have different properties with which they differ from one another let distinguish. It was discovered that domains each have a different number of vertical Bloch lines which can be seen round and raw as vertical twisting lines in the wall magnification can imagine. These Bloch lines each divide two areas within the domain wall magnification. It has also been shown that the domains that are so different each have different directions of movement in an applied magnetic gradient field Follow.

Seit der Entdeckung dieser Blochlinien sind ihre Eigenschaften an mehreren Stellen beschrieben, unter anderm in einem Artikel von A. P. M a I ο ζ e m off, in »Applied Physics Letters« 21, Seite 14*), (1972), wo gezeigt wird, daß bei Vorhandensein genügend vertikaler Blochlinien in der Domänenwand die Domäne bei einem höheren Vorspannfeld zusammenbricht als eine Domäne mit einer kleineren Anzahl vertikaler Blochlinien. Außerdem können abhängig von der Anzahl vertikaler Blochlinien Beweglichkeit und Durchmesser der Domäne unterschiedlich sein.Since the discovery of these Bloch lines, their properties have been described in several places, under anderm in an article by A. P. M a I ο ζ e m off, in "Applied Physics Letters" 21, page 14 *), (1972), where it is shown that if sufficient vertical Bloch lines are present in the domain wall, the domain at a higher preamble field collapses than a domain with a smaller number of vertical Bloch lines. In addition, depending on the number of vertical Bloch lines, the mobility and diameter the domain may be different.

Die wichtige Eigenschaft unterschiedlicher Ablenkungswinkel in der Bewegungsrichtung von Domänen unter Einfluß eines magnetischen Gradientenfeldes entsprechend der Wandlopologie oder dem Zustand der Domäne ist so schon früh erkannt und veröffentlicht. Dieser Ablenkungswinkel ist als Funktion der Anzahl von Drehungen der Wandmagnetisierung in der Peripherie der Domäneiiwa.ul gezeigt und kann zur Darstellung von Daten in einem Informationsspeicher herangezogen werden. Die Erzeugung der Domänen war jedoch allgemein im wesentlichen insofern rein zufälliger Natur, als viele Domänen ohne Rücksicht uuf ihre Eigenschaften erzeugt wurden. Diese Domänen wurden demgemäß zuerst nach ihrem Ablenkungswinkel ermittelt, um dann in einem Daienbil-Speicherbereich entsprechend dem abgefühlten Ablenkungswinkel gespeichert zu werden. Ein jeweils besonderer Datenbit-Speicherbereich wurde dann angesteuert, um Domänen entsprechend dem zur Speicherung im Informationsspeichersystem benötigten Bitzustand freizugeben.The important property of different angles of deflection in the direction of movement of domains under the influence of a magnetic gradient field according to the wall topology or the state of the Domain is recognized and published early on. This deflection angle is a function of the number shown by rotations of the wall magnetization in the periphery of the Domäneiiwa.ul and can be used to Representation of data in an information store are used. The creation of the domains however, in general, it was essentially of a purely accidental nature in that many domains could be disregarded their properties were generated. Accordingly, these domains were ranked first according to their angle of deflection determined to then be stored in a file image storage area to be stored according to the sensed deflection angle. A special data bit storage area in each case was then driven to domains corresponding to the storage in the information storage system to release the required bit status.

Damit ist nur die Behandlung bekannt, bei der Domänen mit unterschiedlichen Eigenschaften durch Ablenkung in entsprechend unterschiedlichen Richtungen weitergeleitet werden. Bei Weiterleitung in einem gemeinsamen Gradientfeld kann so eine Domäne unter einem anderen Winkel angelenkt werden als eine andere. Die gesteuerte Erzeugung von Domänen mit wählbaren Eigenschaften ist demnach nicht bekannt.This means that only the treatment is known in which domains with different properties occur Distraction are passed on in correspondingly different directions. When forwarding in one common gradient field, a domain can be hinged at a different angle than one other. The controlled generation of domains with selectable properties is therefore not known.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht somit darin, eine Anordnung für die gesteuerte Erzeugung von Domänen mit wählbaren Eigenschaften bereitzustellen, die aus einem unbekannten in einen bekannten Zustand vorhersagbar umschaltbar sind; weiterhin soll ein Informationsspeicher vorgesehen werden, der zwei unterschiedliche Zustande der Domänen für die binare Datenspeicherung ausnutzt.The object of the present invention is therefore to provide an arrangement for the controlled generation of Provide domains with selectable properties that change from an unknown to a known state are predictably switchable; Furthermore, an information store is to be provided, the two different states of the domains for the binary Data storage exploited.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben gelöst.According to the invention, this object is achieved as indicated in the characterizing part of claim 1.

Die Benutzung einer zweiten magnetischen Schicht auf einer Domänen-Verschiebeschicht und ihre Auswirkungen auf offensichtliche F.liminierung harter Einzel wanddomänen wird in einem Artikel mit dem fiiel »1 lic Effect of a Second Magnetic Layer on Hard Bubble« von A. Rose new aig beschrieben, der erschienen ist im >>Bell System technical journal«. Band 51, Seiten 1440-4, ]uh - August 1972. Durch diese zweite Schicht soll hiernach erreicht werden, daß alle Einzelwanddomäncn in geordneter Folge weilerleiibar sind. Diese zweite oder Auflagemagnetschicht ohne ein in der Domänenschichiebene ausgerichtetes Magnetfeld sollte die Anzahl von Blochlinien auf ein Paar reduzieren. Dies hat sich jedoch als fehlerhaft erwiesen.The use of a second magnetic layer on top of a domain shift layer and its implications the obvious elimination of hard single wall domains is discussed in an article with the fiiel »1 lic Effect of a Second Magnetic Layer on Hard Bubble ”by A. Rose new aig, who published is in the >> Bell System technical journal «. tape 51, pp. 1440-4,] uh - August 1972. By this second According to this layer, it should be achieved that all individual wall domains can be used in an orderly sequence are. This second or overlay magnetic layer without an aligned magnetic field in the domain layer should reduce the number of Bloch lines to a pair. However, this has proven to be flawed.

Demnach ist in Weiterführung der obengenannten Aufgabe vorgesehen, daß eine steuerbare Erzeugung von Domänen mit zwei vorgebbaren Wandzuslanden in einer Domänen-Verschiebeschicht mit Hilfe einer zweiten magnetischen Schicht erfolgt.Accordingly, in a continuation of the above-mentioned task, it is provided that a controllable generation of domains with two predeterminable Wandzuslanden in a domain shift layer with the help of a second magnetic layer takes place.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur gesteuerten Erzeugung von Einzelwanddomanen zweier vorbestimmter Zustände in einer Domänen-Verschiebeschicht umfaßt eine Auflagemagnetschichl mit einer in Schichtebene gerichteten Magnetisierung, die in Austauschkopplung mit der Domänen-Verschiebeschicht steht und eine Domänen-Erzeugereinnchtung, die der Domänen Verschiebeschicht oder der Auflagemagnetschicht zugeordnet ist. Ohne ein gleichförmiges magnetisches Feld in der Ebene der Auflagemagnetschicht, weisen die erzeugten Domänen in ihrer Domänenwand keine Blochlinien auf. Bei einem unipolaren in der Schichtebene gerichteten Magnetfeld besitzen die erzeugten Domänen ein Bloehlinienpaar in der Domänenwand.The device according to the invention for the controlled generation of single wall domains of two predetermined ones States in a domain shift layer includes a Auflagemagnetschichl with an in Layer-plane directional magnetization that is in exchange coupling with the domain shifting layer and a domain producer that the Domain shift layer or the overlay magnetic layer is assigned. Without a uniform magnetic field in the plane of the overlay magnetic layer, have the domains generated in their Domain wall does not have any Bloch lines. With a unipolar magnetic field directed in the plane of the slice the domains generated have a bloeh line pair in the domain wall.

Das Verfahren zur gesteuerten Erzeugung von Domänen mit zwei vorbestimmten Zuständen umf'aßt die AustauschkoppUing der Auflagemagnelsehieht mit der Domäncn-Vcrschicbeschicht. Ein unipolares Magnetisierungsfeld in der Schichtebene wird an die Magnetschicht während der Erzeugung der Einzelwanddomänen angelegt oder nicht, um so jeweils derThe method for the controlled generation of domains with two predetermined states comprises the exchange coupling of the overlay magnet is seen with the domain coating. A unipolar magnetizing field in the layer plane is attached to the magnetic layer during the creation of the single wall domains created or not, so in each case

Zustand einer erzeugten Domäne zu bestimmen.To determine the state of a created domain.

Die Einrichtung zur gesteuerten Umschaltung der Domänen von einem unbekannten in einen bekannten Zustand in einer Domänen-Vcrschiebcschicht enthält also eine Auflagemagnetschicht mit einer Magnetisierung in Schichtcbcne, die mit der Domäncn-Verschiebcschicht in Austauschkopplung steht, zusammen mit Einrichtungen, durch die Domänen einer Wandbcwcgung mit hinreichender Geschwindigkeit unterworfen werden, um die Wechselwirkung der Wandmagnclisierung mit derjenigen der Abdcckschicht einzuleiten. Erteilt man den Einzelwanddomäncn eine Wandbewegung, ohne daß ein gleichförmiges magnetisches Feld in der Ebene der Auflagcmagnctschichl angelegt wird, so ergeben sich Domänen ohne Bloohlinicn in ihrer Domänenwand, d. h. ein Binär-Zustand 5= I, ungeachtet des Zustandcs der Domänen vor der erteilten Wandbewegung. Wenn an die Auflagemagnetschicht ein in Schichtebenc gerichtetes unipolares Magnetfeld angelegt wird, erhalten die Domänen mit unbekanntem Zustand alle in ihrer jeweiligen Domänenwand ein Blochlinienpaar; d. h. sie sind damit Domänen im Binär-Zustand 5=0, wenn sie der Wanclbcwegung unterworfen sind.The device for the controlled switching of domains from an unknown to a known one Thus, state in a domain shift layer contains a clinging magnetic layer with magnetization in layer plane which is in exchange coupling with the domain shift layer, together with Devices through which domains are subjected to wall deflection with sufficient speed to initiate the interaction of the wall magnetization with that of the cover layer. If the single wall domains are given a wall movement without a uniform magnetic field in the level of the Auflagcmctschichl is created, so there are domains without Bloohlinicn in their Domain wall, d. H. a binary state 5 = I, regardless of the state of the domains prior to the one being granted Wall movement. When a unipolar magnetic field directed in the layer plane is applied to the overlay magnetic layer is created, the domains with an unknown status are all included in their respective domain wall Bloch line pair; d. H. they are thus domains in the binary state 5 = 0 when they move are subject.

Das Verfahren zur Bildung einer Serie von Daten darstellenden Einzclwanddomäncn, durch gesteuerte Umschaltung einer Domäne von einem unbekannten in einen bekannten Wandzustand umfaßt also die Austauschkopplung einer Auflagcmagnctschicht mit in Schichtebenc ausgerichteter Magnetisierung mit einem entsprechenden Bereich der Domänen-Verschicbeschicht. Die Domänen werden zunächst in die Domänen-Vcrschiebeschichl unter diesem Bereich der Auflagcmagncischicht eingebracht. Die eingebrachten Domänen werden einer Wandbewegung unterworfen, deren Geschwindigkeit ausreicht, um eine Änderung in der Blochliniensmiktur der Domänenwand hervorzurufen. Ein in Schichtebene ausgerichtetes Magnetfeld wird an den Bereich der Aiiflagemagnclschicht angelegt, wenn ein Blochlinienpaar oder ein Binärzustand gleich Null für die jeweiligen Domänen vorliegen soll. Ein Magnetfeld wird nicht angelegt, wenn eine Domäne ohne Blochlinien bzw. im Binärzustand gleich Eins gebraucht wird.The process of forming a series of single wall domains representing data, by controlled Switching a domain from an unknown to a known wall state thus includes the exchange coupling a Auflagcmagnetschicht with aligned magnetization in the layer plane with a corresponding area of the domain shipping layer. The domains are first in the Domain shifting layer under this area of the Auflagcmischicht introduced. The introduced domains are subjected to a wall movement, the speed of which is sufficient to produce a change in the Bloch line miscibility of the domain wall. A magnetic field aligned in the plane of the layer is applied to the area of the magnetic layer, if a Bloch line pair or a binary state equal to zero is to be present for the respective domains. A Magnetic field is not applied if a domain without Bloch lines or in the binary state equals one is needed.

Ein die vorliegende Erfindung anwendender Inform» tionsspeichcr enthält eine Schreibcinrichlung mit einer gesteuerten Erzcugungs- oder Umsdialtvorrichiiing zur Bereitstellung von Domänen in einem von zwei vorgebbaren Wandzustimden. Außerdem sind darin Einrichtungen enthalten, tun diese unter entsprechender Steuerung cr/euglen Domänen in einen begrenzten Elächenbercich oder ein Domänen-Schichtgitter in der Domänen-Vorschiebeschicht einzugeben. Weiterhin sind Einrichtungen zur Entnahme gespeicherter Domänen aus dem Domänen-Schichlgittor vorgesehen, um sie In eine Lese· oder Abfühloinrichtung einzurühren. Diese Leseeinrichtung fühlt den Wandzustand der abgerufenen Domänen ob und übertragt die mit den Domflnen dargestellten Daten auf eine Benutzungsstation. An information memory using the present invention contains a writing device with a controlled generation or dialing device for providing domains in one of two predeterminable wall positions. In addition, it contains devices which, under appropriate control, can enter common domains in a limited surface area or a domain layer lattice in the domain advance layer. Furthermore, devices are provided for removing stored domains from the domain layer gate in order to stir them into a reading or sampling device. This reading device senses the wall status of the domains accessed and transmits the data displayed with the domains to a user station.

Eine Weiterleltungssteucreinrichtung steuert die Bewegung der Domänen von dor Schreibeinrichtung in die Einschiebeeinrichtung für das Domflnen-Schichtgitter und von der Ausgabeeinrichtung In die Lcsecinrlch· tung. Eine Vormagnetisierungseinrichtung liefert für verschiedene Flflehenbcrelche der DomflncnVerschie· beschlcht jeweils eine geeignete Vormagnetisierung, um nach Bedarf die Domflnen In der Domflnen-Verschiebe schicht zu stabilisieren. Zur Steuerung der synchronen Operationen der Schreibeinrichtung, der Leseeinrich tung, der Vormagnetisierungseinrichtung und de Wciterlcitungsstcucrung sind spezielle Steuereinrich tungen vorgesehen. Die gesteuerte oder kontrollicrti Erzeugungs- oder Umschalteinrichtung der Schreiban lage enthält eine Auflagcmagnctschicht auf de Domänen-Vcrschiebcschicht in dem Bereich, wo Domii ncn steuerbar zu erzeugen sind. Eiinc Erzeugungsein richtung läßt Domänen unter Auflagcmagnctschichl ίο entstehen. Zur steuerbaren Erzeugung eines in Schicht ebene ausgerichteten Magnctisierungsfeldes entsprechend den binären Daten, die in das Domänen-Schichtgitter zur Speicherung eingegeben werden müssen, sind geeignete Vorrichtungen vorgesehen. Die gesteuerte oder kontrollierte Erzeugung magnetischer Domänen vorgegebenen Wandzustands in der Schubeinrichtung kann in Weiterbildung der Erfindung eine gesteuerte Schalteinrichtung enthalten, die eine Auflagemagnetschicht enthält, die auf der Domäncn-Vcrschiebeschicht im Eingabcbercich des Domäncn-Schichtgitters angebracht ist. Zur Erzeugung von Domänen in der Domanen-Verschiebeschiehl unter der Auflagemagnctschicht sind entsprechende Einrichtungen vorgesehen. Weiterhin sind Einrichtungen vorhanden, um steuerbar ein in Schichtebene ausgerichtetes Magnetfeld zu erzeugen, während den Domänen eine Wandbewegung entsprechend der binären Dateninformation erteilt wird, die ja mit Hilfe der Domänen im Domhnen-Schichtgittcr gespeichert werden soll. Andere Weiterbildungen und Abwandlungen der Erfindung lassen sich den Unteransprüchcn entnehmen. Ausfülmingsbcispiclc der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend näher beschrieben.
Es zeigt A forwarding control device controls the movement of the domains from the writing device into the inserting device for the layered lattice of the domes and from the output device into the scanning device. A pre-magnetization device supplies a suitable pre-magnetization for different areas of the domes in the domed layer, in order to stabilize the domes in the domed layer as required. Special control devices are provided to control the synchronous operations of the writing device, the reading device, the premagnetization device and the communication control. The controlled or controlled generating or switching device of the writing system contains a support magnet layer on the domain shifting layer in the area where domains are to be controllably generated. Eiinc generating facility allows domains to arise under Auflagcmagnctschichl ίο. Suitable devices are provided for the controllable generation of a magnetization field aligned in the plane of the slice in accordance with the binary data that must be entered into the domain layer lattice for storage. The controlled or controlled generation of magnetic domains in the predetermined wall state in the pusher device can, in a further development of the invention, contain a controlled switching device which contains a supporting magnetic layer which is attached to the domain sliding layer in the input area of the domain layer lattice. Appropriate devices are provided for generating domains in the domain shifting mechanism under the support magnet layer. There are also devices to controllably generate a magnetic field aligned in the layer plane, while the domains are given a wall movement in accordance with the binary data information that is supposed to be stored in the dome layer grid with the aid of the domains. Other developments and modifications of the invention can be found in the subclaims. Ausfülmingsbcispiclc of the invention are shown in the drawings and will be described in more detail below.
It shows

Γ ig. I einen Informationsspeicher zur gesteuerten Erzeugung von Domänen in einem von zwei Wandzii· stünden für die seitliche Eingabe in ein Domänen-Schichlgittcr; Γ ig. I have an information store for controlled Generation of domains in one of two walls would be available for input from the side in a domain layer grid;

Γ ig. 2 und J Ausführungsbcispiele einer Anordnung zur steuerbaren Erzeugung von Ein/elwanddomilncn vorgegebenen Wandzustancls;Γ ig. 2 and J are exemplary embodiments of an arrangement for the controllable generation of single wall domains given wall conditions;

Γ ig. 4 eine SchniitaiiMcht der Doniänen-Vcrsehicbeschicht, der Auflagcmagnctschicht und des Ebenen-Magncllcldgcncrators entlang der Linie 4-4 in (.'cn Eig. 2 und 3;Γ ig. 4 a cut of the Doniänen-look coating, the overlay magnetic layer and the plane magnetic generator along the line 4-4 in (.'cn Eig. 2 and 3;

I i g. 5Λ und ti die gemäß der Erfindung gesteuert crzciigbarcn beiden Wand/ustiinde einer Domäne;I i g. 5Λ and ti the controlled according to the invention crzciigcn both wall / ustiinde a domain;

I'ig. 6 in einem Ablaufdingnimm die einzelnen Sehnt ic zur Erzeugung von Domänen mit zwei Wandzusländen;I'ig. 6 in a sequence thing, take each one Longs for the creation of domains with two wall states;

Ii (i. 7 das durch eine Domäne im Zusammenwirken mil einer Auflagemagnctschicht erzeugte radial orientierte magnetische Feld; Ii (i. 7 the radially oriented magnetic field generated by a domain in cooperation with an overlay magnet layer;

Γ ig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 7 gezeigten Domänenwand, abgewickelt in Richtung der Pfeile 8-8; Fig.9 eine Draufsicht auf eine Domäne in einer Domänen-Vcrschiebeschlcht mit einem In Richtung der Schichtebenc ausgerichteten Feld, das auf die Auflage· magnetschicht einwirkt;Γ ig. 8 is a side view of that shown in FIG Domain wall, developed in the direction of arrows 8-8; 9 is a plan view of a domain in a Domain shifting with a In the direction of the Layer aligned field which acts on the overlay magnetic layer;

Fig. IO eine Schnittansicht einer Domäne der FIg, 9 entlang der UnIe 10-10;10 shows a sectional view of a domain of FIG. 9 along university 10-10;

f i g. Il ein Ausführungsbeispiel für die gesteuerte Umschaltung von Domänen aus einem unbekannten In einen bekannten Blnör-Zustnnd, nämlich gleich I;f i g. Il an embodiment for the controlled Switching domains from an unknown to a known Blnör state, namely equal to I;

Fig. 12 ein OerHt für die Umschaltsteuerung von Domänen aus einem unbekannten In einen bekannten Binär Zustand, nämlich plcirh 0;Fig. 12 is an OerHt for switching control of Domains from an unknown into a known Binary state, namely plcirh 0;

QdAQdA

Fig. 13 einen Informationsspeicher mit transversaler Eingabe für Domänen im gesteuerten Zustand und13 shows an information memory with transversal Input for domains in controlled state and

Fig. 14 ein Ablaufdiagramm der Schritte zur Umschaltung der Wandzustände von Domänen.14 shows a flow chart of the steps for switching the wall states of domains.

Ein die vorliegende Erfindung enthaltender Informationsspeicher ist gekennzeichnet durch die Bildung und Speicherung von magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen, kurz Domänen genannt. Das Vorhandensein oder Fehlen von Blochlinien in der jeweiligen Wand dieser Domänen bestimmt die Darstellung binärer Daten durch die Domänen. Die Fähigkeit der magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen, einen von zwei binären Zuständen aus sich selbst heraus darzustellen, gestaltet die Verdichtung der Einzelwanddomänen in einem begrenzten Bereich der Domänen-Verschiebeschicht zur Speicherung, wobei ihre Fähigkeit beibehalten wird, binäre Daten darzustellen. Die Wechselwirkung zwischen den Domänen sorgt für eine gitterartige Anordnung, wenn mehrere Domänen in einen geeignet stbgegrenzten Bereich eingebracht werden. In den Fig. 1 und 13 sind zwei Informationsspeicher gezeigt, die verschiedene Arten von Domänen Schichtgittern verwenden.An information store incorporating the present invention is characterized by the formation and Storage of magnetic cylindrical single wall domains, called domains for short. The presence or the absence of Bloch lines in the respective wall of these domains determines the representation binary data through the domains. The ability of the magnetic single wall cylindrical domains to create a Representing two binary states out of themselves shapes the compression of the single wall domains in a limited area of the domain shift layer for storage, taking their ability is retained to represent binary data. The interaction between the domains provides a Lattice-like arrangement when several domains are brought into a suitably delimited area will. In Figs. 1 and 13 there are two information stores using different types of domains layered grids.

Fig. 1 zeigt einen Informationsspeicher mit einem Domänen-Schichtgitter L zur Weiterleitung von Domänen D in einer Domänen-Vcrschiebeschichl von einer Schreibeinrichtung 10 auf das Domänen-Schichtgitter L und aus diesem Domänen-Schichtgitter zu einer Leseeinrichtung 1.2. Eine Eingabeeinrichtung 14 und eine Ausgabeeinrichtung 16 leiten die Domänen Düber die magnetische Leitungen Pi bis P12 in das Domänen-Schichtgitter L und aus diesem heraus in mehreren Weiterleilungsbahnen 18. Die Weiterleitung der Domänen wird durch eine Weiterlcitungssteuerung 19 gesteuert.1 shows an information memory with a domain layer grid L for forwarding domains D in a domain shift layer from a writing device 10 to the domain layer grid L and from this domain layer grid to a reading device 1.2. An input device 14 and an output device 16 conduct the domains D via the magnetic lines Pi to P12 into the domain layer lattice L and out of this in a plurality of forwarding paths 18. The forwarding of the domains is controlled by a forwarding controller 19.

Die Domänen D bewegen sich von der Schreibeinrichtung 10 mit Hilfe der magnetischen Schaltung 20, die zur Illustration als aus T- und I-Stäbcn bestehend dargestellt ist. In diesem Bereich sind die Domänen isoliert und und eine Vormagnetisierung HZ wird von einer Vormagnctisierungseinrichtung 21 angelegt. Die Weiterleitung in dieser Struktur aus T- und I-Stäbcn ist allgemein bekannt und erfolgt unter der üblichen Drehung des magnetischen Feldes in der Ebene der Domänen-Vcrschiebcschicht. Die Wcitcrleitungsbalv nen 18 von der Schreibeinrichtung 10 zum Domänen Sehiditgiucr /. und von dort zur Lcsccinrichtung 12 sind in der Zeichnung mit unterschiedlichen Längen dargestellt. Um die Integrität einer jeden Einzclwand domänen Spalte, wie sie von der Schreibeinrichtung über die Eingabeeinrichtung 14 durch das Gitter L und die Ausgabeeinrichtung 16 in die Leiteinrichtung 12 geleitet werden, beizubehalten, muß die Lange der Welterleitungsbahnen natürlich gleich sein. Die unter· «niedlichen Bahnlangen ergeben sich hier nur aus der gewählten Darstellungsweise; daraus kann nicht abgeleitet werden, daß die Domänen ein und derselben Spalte die einzelnen Elemente zu verschiedenen Zeiten erreichen. The domains D move from the writing device 10 with the aid of the magnetic circuit 20, which for illustration is shown as consisting of T and I bars. The domains are isolated in this area and a premagnetization HZ is applied by a premagnetization device 21. The transmission in this structure of T and I bars is generally known and takes place with the usual rotation of the magnetic field in the plane of the domain shifting layer. The toilet conductors 18 from the writing device 10 to the domain Sehiditgiucr /. and from there to the Lcsccinrichtung 12 are shown in the drawing with different lengths. In order to maintain the integrity of each single-wall domain column as directed from the writing device via the input device 14 through the grid L and the output device 16 into the guide device 12, the length of the world conducting paths must of course be the same. The sub-cute track lengths only result from the chosen method of representation; it cannot be deduced from this that the domains of one and the same column reach the individual elements at different times.

In der Darstellung sind fünf Welterleitungsbahnen 18 zwischen Eingabeeinrichtung 14 des Domänen-Schichtfitters L und Schubeinrichtung 10 angedeutet. In der Schreibeinrichtung 10 Ist nur eine Anordnung zur steuerbaren Erzeugung von Einielwanddomlnen in einem von zwei Zuntänden gezeigt, es hat aber natürlich fts Jede Elnzelwanddomänen-Zelle und somit Jede Weiterleltungsbahn ihre eigene gesteuerte Eraeugungselnricntung. Der Domänen-Zustand wird durch die magneti sche Struktur des in der Schreibeinrichtung liegenden Auflagemagnetschichtbereichs gesteuert. Der durch diese Auflagemagnetschicht in der Schreibeinrichtung 10 abgedeckte Bereich und die Domänen-Verschiebeschicht selbst sind in F i g. 1 der leichteren Darstellung halber nicht gezeigt. Die Schreibeinrichtung der Fig. 1 ist im einzelnen in F i g. 2 dargestellt. In the illustration, five world conductor tracks 18 are indicated between the input device 14 of the domain layer fitter L and the pusher device 10. In the writing device 10, only one arrangement for the controllable generation of single wall domains is shown in one of two locations, but of course every single wall domain cell and thus each forwarding path has its own controlled display element. The domain state is controlled by the magnetic structure of the overlay magnetic layer area located in the writing device. The area covered by this overlay magnetic layer in the writing device 10 and the domain shift layer itself are shown in FIG. 1 is not shown for the sake of simplicity of illustration. The writing device of FIG. 1 is shown in detail in FIG. 2 shown.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schreibeinrichtung IO besteht aus einer Auflagemagnetschicht 22, die über der Domänen-Verschiebeschicht 24 im Bereich der Schreibeinrichtung liegt. Ein Magnetfeld-Stromgenerator 26 erzeugt einen Strom /2 auf einem Leiter 28, der andererseits an Erdpotential liegt für den Aufbau eines unipolaren Magnetisierungsfeldes, welches sich in der Auflagemagnetschicht 22 ausbildet. Ein Stromimpulsgenerator 30 der Schreibeinrichtung erzeugt einen Strom /1, der in einer Erzeugungseinrichtung fließt, die als Leiterschleife 32 dargestellt ist. Die relative Lage der Domänen-Verschiebeschicht 24, der Auflagemagnetschicht 22, der Leiterschleife 32 und des Leiters 28 ist in F i g. 4 gezeigt. Natürlich muß dabei zwischen der Leiterschleife 32 und dem Leiter 28 eine Isolierschicht liegen. Die Auflagemagnetschicht 22 kann aus magnetischem Material bestehen, dessen leicht magnetisierbar Achse in der Schichtebene liegt und in Austauschkopplung mit der Domänen-Verschiebeschicht 24 treten kann. Beispiele für Materialien, die für die Auflagemagnetschicht 22 brauchbar sind, sind eine ionen-implantierte Schicht, eine Magnetgranatfilm- oder eine dünne Nickcl-Eisenschicht.The writing device IO shown in FIGS. 1 and 2 consists of a support magnetic layer 22, which over of the domain shifting layer 24 lies in the region of the writing device. A magnetic field power generator 26 generates a current / 2 on a conductor 28, which is on the other hand at ground potential for the construction of a unipolar magnetization field, which forms in the overlay magnetic layer 22. A current pulse generator 30 of the writing device generates a current / 1 which flows in a generating device, the is shown as a conductor loop 32. The relative location of the domain shift layer 24, the overlay magnetic layer 22, the conductor loop 32 and the conductor 28 is shown in FIG. 4 shown. Of course, there must be between the Conductor loop 32 and the conductor 28 are an insulating layer. The overlay magnetic layer 22 may be made of magnetic Material exist whose easily magnetizable axis lies in the plane of the layer and in exchange coupling with the domain shifting layer 24 can occur. Examples of materials used for the overlay magnetic layer 22 are useful are an ion-implanted layer, a magnetic garnet film or a thin one Nickcl iron layer.

Um den Wandzustand der Einzelwanddomänen /u erhalten, muß die Energieschranke zwischen dem Implantationsbereich unter der Auflagemagnetschicht und dem Bereich ohne Implantation für Speicherung und Weiterleitung von Domänen möglichst klein sein. Dazu kann man einen Übergangsbereich schaffen, wo bei Herstellung entweder die Dosierung oder die Energie der Ionen langsam abgestuft ist.In order to maintain the wall status of the single wall domains / u, the energy barrier between the Implantation area under the overlay magnetic layer and the area without implantation for storage and forwarding domains should be as small as possible. To do this, you can create a transition area where during manufacture, either the dosage or the energy of the ions is slowly graduated.

Im Betrieb der Schreibeinrichtung wird der Stromimpulsgenerator 30 so betätigt, daß die Leiterschleife 32 ein plötzlich ansteigendes entgegengesetzt gerichtetes Magnetfeld zur Bildung einer Domäne D auf bekannte Weise bildet. Wenn kein Strom /2 an den Leiter 28 angelegt wird, tritt im Erzeugungsbercich für die Einzelwanddomänen gemäß der späteren genaueren Erklärung im Zusammenhang mit Fig. 7 eine radial orientierte Magnetisierung auf. Die erzeugte Einzel· wanddomänc hat keine Blochlinien und somit einen Binür-Zustand gleich I (Fig.5A). Wenn jedoch der Mngnctfeld-Siromgencralor 26 während der Zeit eingeschaltet wird, in der der Stromimpulsgcncrator 30 betätigt wird, baut der im Leiter 28 fließende Strom ein unipolares magnetisches Feld in der Auflagemagnet· schicht 22 auf. Dieser Vorgang ist In FI g. 9 dargestellt und wird spiter noch im Zusammenhang mit dieser Darstellung beschrieben. Wenn eine Domäne erzeugt wird, wahrend gleichzeitig ein unipolares Magnetfeld mit in der Ebene der Auflagemagnetschicht ausgerichteter Magnetisierung auf die Auflagemagnetschicht zur Einwirkung gebracht wird, dann wird eine Domäne erzeugt, die ein Blochlinienpaar aufweist, d.h, die Domäne hat einen Blnär-Zustand 5-0 (Fig.5B). Durch Ein· oder Ausschalten des Magnetfeld-Stromgenerators 26 kann man also Domänen zur Darstellung von verschiedenen Blnär-Zuständen erzeugen, die Im Domänen-Schichtgitter L der Flg. 1 gespeichert werden können. Die an der äußersten rechten Polposition derT-StUbe When the writing device is in operation, the current pulse generator 30 is actuated in such a way that the conductor loop 32 forms a suddenly increasing, oppositely directed magnetic field to form a domain D in a known manner. If no current / 2 is applied to the conductor 28, a radially oriented magnetization occurs in the generation area for the single wall domains according to the later explanation in connection with FIG. 7. The single wall domain generated has no Bloch lines and thus a binary state equal to I (FIG. 5A). If, however, the magnetic field generator 26 is switched on during the time in which the current pulse generator 30 is actuated, the current flowing in the conductor 28 builds up a unipolar magnetic field in the magnetic bearing layer 22. This process is in FI g. 9 and will be described later in connection with this illustration. If a domain is generated while a unipolar magnetic field with magnetization aligned in the plane of the overlay magnetic layer is applied to the overlay magnetic layer, then a domain is generated which has a pair of Bloch lines, that is, the domain has a Blnär state of 5-0 (Fig.5B). By switching the magnetic field current generator 26 on or off, domains for the representation of different binary states can thus be generated, which in the domain layer lattice L of FIGS. 1 can be saved. The one at the far right pole position of the T-bars

709 «29/387709 «29/387

in Fig. I vorder Eingangseinrichtung Hankommenden Domänen haben voneinander einen Abstand von vier Durchmessern oder 4d. Diese Domänen werden hier bereitgestellt und schrittweise näher zusammengeführt, um Zugang zum Domänen-Schichtgitter L zu erhalten. Jede gesteuerte Erzeugungseinrichtung der Schreibvorrichtung 10 hat gleichzeitig eine Domäne für die gleichzeitige Übertragung einer Einzelwanddomänen-Spalte in das Domänen-Schichtgitter L erzeugt. Die Domänen werden am besten durch eine Struktur in das Gitter eingegeben, die aus mehreren Leitern P1 bis P6 besteht. Der Leiter P6 kann gleichzeitig Teil der Begrenzungseinrichtung für das Domänen-Schichtgitter und Teil der Eingabeeinrichtung 14 zur Bewegung der Domänen in das Domänen-Schichtgitter hinein sein.Domains coming in front of the input device in FIG. 1 are spaced from one another by four diameters or 4d. These domains are made available here and gradually brought closer together in order to gain access to the domain layer lattice L. Each controlled generating device of the writing device 10 has simultaneously generated a domain for the simultaneous transfer of a single wall domain column into the domain layer lattice L. The domains are best entered into the grid through a structure that consists of several conductors P 1 to P6. The conductor P6 can at the same time be part of the delimitation device for the domain layer lattice and part of the input device 14 for moving the domains into the domain layer lattice.

Weiterleitungsbahnen 18 sind vorgesehen, um die Bewegung der Domänen D von der Schreibvorrichtung 10 in das Domänen-Schichtgitter L und von dort zur Lesevorrichtung 12 zu steuern. Die Weiterleitungsbahnen 18 werden am besten durch in der Domänen-Verschiebeschicht 24 ausgebildete Rillen gebildet.Forwarding tracks 18 are provided in order to control the movement of the domains D from the writing device 10 into the domain layer lattice L and from there to the reading device 12. The routing paths 18 are best formed by grooves formed in the domain shift layer 24.

Mit einer geeigneten Begrenzungseinrichtung läßt sich die Form des Domänen-Schichtgitters /.definieren, wobei außerdem Begrenzungskräfte an den Einleit- und Ausleitstellen der Domänen wirksam sind. Die Begrenzungseinrichtung läßt sich am besten durch Leiter 34 darstellen, die Ströme in den durch die Pfeile angezeigten Richtungen führen und magnetische Felder erzeugen, welche jeder Domänenbewegung zum Verlassen des Gitters entgegenwirkt.The shape of the domain layer lattice /. Can be defined with a suitable delimitation device, in addition, limiting forces are effective at the inlet and outlet points of the domains. The limiting device is best represented by conductors 34, the currents in the direction indicated by the arrows lead indicated directions and generate magnetic fields, which any domain movement to leave of the grid counteracts.

Die Weiterleitung von Einzelwanddomäncn /um Domänen-Schichtgitter erfolg', durch an die Leiter Pl bis P6 sequentiell angelegte Stromimpulse. Die Weiterleitungsbahnen 18 sorgen dafür, daß die Einze!- wanddomänen in der entsprechenden Bahn bleiben und sich nicht trennen, um die zunehmenden Wechselwirkungskräfte auszugleichen, während sie sich immer näher an das Domänen-Schichtgitter heranbewegen. Das begrenzende Magnetfeld, welches durch den in den Begrenzungsleitern 34 fließenden Strom aufgebaut wird, kann auch die relativen Positionen der Domänen beibehalten, ohne daß die Weiterleitungsbahnen 18 gebraucht werden. In diesem Falle verhindern die Ströme in den Leitern Pl bis Pb eine Bewegung der Domänen vom Domünen-Schichtgitter weg und bewegen zusammen mit den durch die Ströme in den Begrenzungsleitern 34 gelieferten Kräften die Domilnen von den isolierten Positionen mit einem Abstand von 4d in Wechselwirkungspositionen mit einem Abstand von nur 26 innerhalb des Domiincn-SchichtgiltcrsL The forwarding of single wall domains / to domain layer lattices succeed 'by means of current pulses sequentially applied to the conductors P1 to P6. The transmission paths 18 ensure that the individual wall domains remain in the corresponding path and do not separate in order to compensate for the increasing interaction forces as they move ever closer to the layered domain lattice. The limiting magnetic field which is established by the current flowing in the limiting conductors 34 can also maintain the relative positions of the domains without the need for the conduction tracks 18. In this case, the currents in the conductors Pl to Pb prevent the domains from moving away from the domain layer lattice and, together with the forces supplied by the currents in the boundary conductors 34, move the domains from the isolated positions at a distance of 4d in interaction positions with a Distance of only 26 within the dominant layer

Domänen werden aus dem Schichtgittcr ganz ähnlich entnommen, wie sie eingegeben worden. Die Ausgabeeinrichtung 16 ist eine geometrische Ausleiteinrichtung und die Leiter für die Weiterleitung der Einzelwanddomänen werden dazu benutzt, die Domänen D aus dem Domänen-Schiohtgltter aufzunehmen und an Positionen zu leiten wo sie isoliert sind und die mit ΡΊ bis P12 bezeichnet sind. Wenn die Einzelwanddomänen die linke Polposition der T-Stäbe am Ausgang der Ausgabeeinrichtung 16 erreichen, werden sie durch einen Abstand von ungefähr 4 d voneinander getrennt und dann können sie nach rechts In Richtung der Pfeile mit Hilfe der Weiterleitungsstruktur 20 weitergeleitet werden, die hler als aus T- und !-Stäben bestehend dargestellt Ist Die Weiterleitungsstruktur 20 bewegt die Domänen in die Leseeinrichtung 12, wo die In den Domänenwänden gespeicherten binären Daten abge Domains are extracted from the layer grid in a very similar way to how they were entered. The output device 16 is a geometric diversion device and the conductors for the forwarding of the single wall domains are used to receive the domains D from the domain Schiohtgltter and to lead to positions where they are isolated and which are designated by ΡΊ to P 12. When the single wall domains reach the left pole position of the T-bars at the output of the output device 16, they are separated from one another by a distance of approximately 4 d and then they can be forwarded to the right in the direction of the arrows with the aid of the forwarding structure 20, which is less than from The forwarding structure 20 moves the domains into the reading device 12, where the binary data stored in the domain walls is depicted

fühlt werden. Diese können dann auf eine Benutzereinrichtung 36 übertragen werden.will feel. These can then be transmitted to a user device 36.

Bekanntlich lassen sich Domänen mit unterschiedliehern Wandzustand unter verschiedenen Winkeln in f^inem Weiterleitungsfeld ablenken. Die Leseeinrichtung 12 kann daher mehrere Ablenkkanäle 38 enthalten, von denen einer für jede Zeile von Domänen im öomanen-Schichtgitter vorgesehen ist. In der Leseeinrichtung.in Fig. i ist nur ein Ablenkkanal 38 dargestellt, .o es hat aber natürlich jede Zeile eine Abfühleinrichtung fur die Domänen.As is known, domains with different wall conditions can be deflected at different angles in a ^fine forwarding field. The reading device 12 can therefore contain a plurality of deflection channels 38, one of which is provided for each row of domains in the oil layer lattice. Only one deflection channel 38 is shown in the reading device in FIG. 1, but of course each line has a sensing device for the domains.

Die Leseeinrichtung für jede Zeile enthält zwei Fortfuhrungsleiter P13 und P14 und Weiterleitungsele-The reading device for each line contains two continuation conductors P13 and P14 and forwarding elements

.. TZ κ³"' ^T" ^Und !"Stäben. Am Eingang der '5 Leseeinnchtung steuern diese Weiterleitungselemente 20 zusammen mit dem Weiterleitungskanal 18 die Bahn aller Domänen Bei Erreichen des Fortführungsleiters CtPMP J ,'^{e Domänen} ^hI mehr unter der dir r ^de? ^Weiterle't"ngskanals 18 und werden in der F.gur nach rechts nur durch die Fortführungsleiter BInPhH- ^tr»nsportiert. Domänen mit einem.. TZ κ ³ '^"T" ^and "rods. At the entrance of the' 5 Leseeinnchtung control these forwarding elements 20 together with the transmission channel 18, the web of all domains Upon reaching the continuation conductor CtPMP J, ^{'s domains} ^ hI more under you r ^de ? ^Forward 't "ngskanals 18 and are only ported to the right in the F.gur by the continuation ladder BInPhH- ^tr » nported. Domains with a

bennH K^PK^ar> ^ ^{Sich alSO im} Z««and ^S = ° richTun? a T ^{eine horiz}oma'e Weiterleitungs-2, auT ^S ^U.^nd _T ^w _c ^{erden an die} Weiterleitungselemente 40 ^{5 aUS T}- ^und !"Stäben am Ende des horizontalen Pfeils _w|ert. Domänen ohne Blochlinien werden in winkel in eine andere Gruppe von Wciterleiw^{ten 4}? ^{aus T}" ^und !-Stäben abgelenkt. Am weiterleitungsgruppen 40 und 42 befinden etoresistive Abfühlclemente, mit denen im fühlt wirrf V""· ^Vp^rhandensein einer Domäne abgeowohMo η⁰"¹" ^{kÖnnCn in dcr} Leseeinrichtung 12 sowohl der Domänenzustand abgefühl. werden als auchbennH K ^P K ^ar> ^ ^{Doing yourself right in the} Z «« and ^S = °? a T ^{a horiz} oma'e forwarding-2, auT ^S ^U. ! ^nd _t ^w _c ^{grounded at the} forwarding elements 40 ^{5 the aus T} - ^and "bars at the end of the horizontal arrow _w | ert domains without Bloch lines are ^ten in angle to another group of Wciterleiw ⁴ ^{from T.?"} distracted ^and rods!. On forwarding groups 40 and 42 are etoresistive Abfühlclemente with which the feeling wirrf V "" * ^V p ^rhandens one of a domain abgeowohMo η ⁰ ^"1" ^{kÖnnCn in DCR} reading device 12, both the domain state abgefühl. will as well

weiter«" ,;.'?.. °5^ten *" ^dlc Benut/ereinrich.ung 36next «",;. '? .. ° 5 ^th * " ^dlc user setup 36

• nnriT CU"'⁰" ^lür ^e Schreibeinrichtung 10, die 18 dn ,? ul ^bestehcndcn Weiterleitungsbahnen l»^e Drchfcld. die Weiterlei.ungssteuc· •«ο Serun« ** ^Lcsceinri^tung 12 werden von• nnriT CU "' ⁰ " ^for ^ e writing device 10, the 18 dn,? ul ^bes tehcndcn forwarding paths l » ^e Drchfcld. The onward transfer control · • «ο Serun« ** ^Lcsceinri ^ tion 12 are carried out by

BetSln 1V"^lcuerl· Die Steuerung 48 steuert den gcb de, °n I n^{OmänCn je nach dcn} benötigten Daten dfesem ί,ρ ^«"^-Schichtgitter L hinein und aus d c inln^eraus8^{elcilet un}d dann abgefühlt werden, umBetSln 1V " ^lcuerl · The controller 48 controls the gcb de, ° n I n ^{OmänCn depending on the} required data the fesem ί, ρ ^« "^ - layer grid L in and out of the inln ^{er from} 8 ^{elcilet and} then sensed to

eine Wiedei"^{1 nCn cnthillten}™ Daten zu nutzen, wenn eine Wiedergewinnung erforderlich ist.to use another ^{1 nCn cnthillten} ™ data when retrieval is required.

Fie Ir ^{ISI C}.'.^{n /WeitCS} Ausführungsbcispicl der in Wieder ΪΓ ^ ^Sch^ibeinrich.ung 10 gezeigt, von D₁Sf_n ^wcscnlllch "ir die gesteuerte Erzeugung schicht*Γ ^{>nZUSUlndcn dic} Domäncn-Vcrschiebc-ίί ch 22 I"^{tl|nC gCeignet} b»h«ndclie Auflagemagneteinem d_ünnlr^einer _r ^{Schicht mit} loncnimjlantation. trtat 82 ?„ ^C _D ^J[^unü^lfilm "^r einem Nickel-Eisenfiln« umfaßt βίηϊηίί^{3 gMel}*^te Schreibeinrichtung 10 ^{aBt emen öh}" der Auflogemagnetschicht 22 blldungslelter 50, der eine onzentration des elektrischen Fie Ir ^{ISI C.} '. ^{n / WeitCS} embodiment example shown in again ΪΓ ^ ^Sch ^ ibeinrich.ung 10, from D ₁ Sf _n ^wcscnlllch "ir the controlled generation layer * Γ ^{> nZUSUlndcn dic} domain shifting-ίί ch 22 I" ^{tl | nC is suitable} b »h "ndclie pad magnet a d _üNN lr _r ^a ^{layer having} loncnimjlantation. Act 82? " ^C _D ^J [ ^un ^{oil film} " ^ r a nickel-iron film "comprises ^{3 gmel} * ^te writing ^{device 10 aBt emen} " of the superimposed magnetic layer 22 imaging layer 50, which a concentration of the electrical

BeBrenzun«riiUM ^nei^0liaun8^{8lelter 5Ö}· ^{der βΙηβ} Strom« von »? ^{M 2}J"" ^Ko"wntratlon des elektrischen UiS₃₆ ^V2" i^nem,^ImP"l"generator 54 enthält. Ein erzeua, '*? ^vo,^{n β nem} Generator 58 gespeist wird, Sem»'" ,^UnK^{BrM Feld ln} der Eoene der SSSSSSSfiS*** «!' «"er dem Domänenbll- BeBrenzun «riiUM ^ne i ^0liaun 8 ^{8lelter 5Ö} · ^{the βΙηβ} stream« from »? ^{M 2} J "" ^Ko "wntratlon of the electrical UiS ₃₆ ^V 2" i ^nem , ^Im P "l" generator 54 contains. A erzeua, '*? ^vo , ^{n β nem} generator 58 is fed, Sem "'", ^Un K ^{BrM field in} the Eoene der SSSSSSSfiS *** "!' «" He to the domain

Zum foiri.rf«? ^{em ΙϊθΙΙβ}« '«· betätSt di. Ϊ,-..^der Schrelbelnrtchiung der FIg.3 geneSo? 54. Γ?¹ V*¹''" ^den Stromlmpils-Cmn«in«rfihV^{ne Domftne} ^D in« Bereich der SnS Domini ⁵? ^m S^llden· ^{Wenn dle} Erzeugung !ρι«5Α»ΪΒ 5i^ne _e ^B|ochllnlen gewünscht wird teienint ALA ^Str°^m8enerator 58 durch die teuerung 48 nicht betätigt. Bin DomänenstromlmpulsTo the foiri. rf «? ^{em ΙϊθΙΙβ} «'« · presses di. Ϊ, - .. ^the Schrelbelnrtchiung of FIg.3 geneSo? 54. Γ? ! Is desired ochllnlen teienint ALA ^St ^| ¹ V * ¹ ''^'the Stromlmpils-mn "in" rfihV ^{ne Domftne} ^D in "the area of SnS Domini ^{If dle} generation ρι" 5Α "ΪΒ 5i ^ne _e ^B ^llden ⁵ ^m S ·? r ^m ° 8enerator 58 is not actuated by the control 48th Am Domänenstromlmpuls

wird vom Impulsgenerator 54 ohne unipolares Magnetfeld abgegeben und eine Domäne ohne Blochlinien wird erzeugt. Diese Domäne könnte beispielsweise den binären Zustand I darstellen. Über nicht gezeigte Weiterleitungseinrichtungen wird die so gebildete Domäne von der Schreibeinrichtung in das Domänen-Schichtgitter L der Fig. 1 beispielsweise zur Speicherung geleitet.is emitted from the pulse generator 54 without a unipolar magnetic field and a domain without Bloch lines is generated. This domain could represent the binary state I, for example. The domain formed in this way is passed via relay devices (not shown) from the writing device into the domain layer lattice L of FIG. 1 for storage, for example.

Braucht man z. B. eine Einzelwanddomäne mit einem Binär-Zustand gleich Null, dann kann eine Domäne mit einem Blochlinienpaar entsprechend dem Binär-Zustand Null (Fig.5B) durch die Schreibeinrichtung erzeugt werden, !n diesem Fall wird der Magnetfeld-Stromgenerator 58 durch die Steuerung so geschaltet, daß er ein gleichförmiges in der Ebene der Auflagemagnetschicht 22 verlaufendes Magnetfeld liefert Die Erzeugungseinrichtung, der Stromimpulsgenerator 54 und der Domänenbildungsleiter 50 werden dann bei Vorhandensein dieses in der Ebene liegenden Magnet feldes betätigt und gemäß obenstehender Erklärung wird dann eine Domäne erzeugt, die ein Blochlinienpaar hat (Fig.5B). Die Einzelwanddomäne wird wieder in den Bereich der Begrenzungsrille geleitet und kann dann von dort aus der Schreibeinrichtung zur Speicherung weitcrgeleitet werden.Do you need z. B. a single wall domain with a binary state equal to zero, then a domain with a pair of Bloch lines corresponding to the binary state zero (FIG. 5B) by the writing device In this case, the magnetic field power generator 58 switched by the controller so that there is a uniform in the plane of the overlay magnetic layer The generating device, the current pulse generator 54, supplies a moving magnetic field and the domain formation conductor 50 then become in the presence of this in-plane magnet field is actuated and, as explained above, a domain is then generated, which is a pair of Bloch lines has (Fig.5B). The single wall domain is back in passed the area of the delimitation groove and can then from there to the writing device Storage can be forwarded.

Die F i g. 5A und 5B zeigen die Zustände erfindungsgemäß erzeugter Domänen. Fig.5A zeigt zwei normal zur Zeichnungsebene magnetisierte Domänen D mit einer Blochwand 60. Zwei Domänen sind im Binär-Zustand Eins gezeigt, nämlich ohne Blochlinien. Die Domänen können jede Drerichtung der Wandmagnetisierung aufweisen, während sie denselben Zustand beibehalten. Jede dieser Domänen wird durch die Schreibeinrichtung JO der Fig. 2 und 3 erzeugt, ohne daß die Erzeugungseinrichtung für das unipolare Magnetfeld betätigt wird.The F i g. 5A and 5B show the states of domains generated according to the invention. 5A shows two domains D magnetized normal to the plane of the drawing with a Bloch wall 60. Two domains are shown in the binary state one, namely without Bloch lines. The domains can have any direction of wall magnetization while maintaining the same state. Each of these domains is generated by the writing device JO of FIGS. 2 and 3 without the generating device for the unipolar magnetic field being actuated.

Die Domänen D der Fig. 5B weisen in ihrer Domänenwand 64 ein Blochlinienpaar 62 auf, die innerhalb der Wand so verdreht sind, daß sie in Richtung des unipolaren Magnetfeldes in der Auflagemagnetschicht uusgerichtet sind. Einzclwunddomüncn im Binär-Zustnnd Null, wie sie in l'ig. 5B gezeigt sind, werden durch die Sehrcibcinrichiung IO der F i g. 2 und 3 erzeugt, wenn die Erzeugungseinrichtung für das unipolare Magnetfeld betätigt wird.The domains D of FIG. 5B have a pair of Bloch lines 62 in their domain wall 64, which are twisted within the wall in such a way that they are aligned in the direction of the unipolar magnetic field in the supporting magnetic layer. Single wound domains in the binary state zero, as they are in l'ig. 5B are shown by the visualization device IO of FIG. 2 and 3 are generated when the unipolar magnetic field generating means is operated.

Die /ur steuerbaren Erzeugung einer Reihe von Domänen mil zwei verschiedenen Wandzuständcn für die Schreibeinrichtung 10 des in Fig. 1 gezeigten Informationsspeichers erforderlichen Verfnhrcnsschritte sind in F i g. 6 dargestellt. Der erste Schritt besteht in der Austauschkopplung einer planaren magnetischen Schicht mit einem die Domänen enthaltenden Medium, also der Domttnen-Verschiebeschicht. Wie bereits gesagt wurde, kann diese planare Schicht eine Schicht mit Ionenimplantation, ein planerer magnetischer Granatfilm oder eine dünne Nickel-Bisenschicht sein. Der nttchste Schritt 1st die Bestimmung des benötigten Zustandes der Domänenwand. Wenn ein Wandzustand SmQ gebraucht wird, besteht der nächste Schritt in der einpoligen Ausrichtung der planaren Magnetisierungsschicht durch eine bekannte Einrichtung. Nach dieser einpoligen Ausrichtung der planaren Schicht oder direkt, wenn ein Blnär-Zustand 1 erforderlich ist, besteht der nächste Schritt In der Erzeugung einer Domäne. Der Erzeugungeschritt liefert eine ausreichende Wandbewegung, um den Zustand der Domänenwand zusammen mit der einpoligen Magnetisierung der planaren Schicht tu bestimmen. Die erzeugte Domäne wird zur Benutzung weitergeleitet und das Ablaufdiagramm kehrt entweder zur Bestimmung des Wandzustandes der nächsten Domäne zurück oder läuft zum Prozeßende weiter.The process steps required for the controllable generation of a series of domains with two different wall states for the writing device 10 of the information memory shown in FIG. 1 are shown in FIG. 6 shown. The first step consists in the exchange coupling of a planar magnetic layer with a medium containing the domains, i.e. the domain shifting layer. As stated earlier, this planar layer can be an ion implantation layer, a more planar magnetic garnet film, or a thin nickel-bis-layer. The next step is to determine the required condition of the domain wall. If a wall condition SmQ is needed, the next step is unipolar alignment of the planar magnetization layer by known means. After this unipolar alignment of the planar layer or directly if a Blnär state 1 is required, the next step is the creation of a domain. The generation step provides sufficient wall motion to determine the state of the domain wall together with the unipolar magnetization of the planar layer tu. The generated domain is forwarded for use and the flowchart either returns to determining the wall status of the next domain or continues to the end of the process.

Eine Erklärung der Vorgänge innerhalb der Domänen, der Domänen-Verschiebeschicht und der Auflagemagnetschicht für die Domänen-Verschiebeschicht, wie sie bei der gesteuerten Erzeugung der vorgegebenen Wandzustände ablaufen, ist in den Fig. 7 bis 10An explanation of what goes on within the domains, the domain shifting layer and the overlay magnetic layer for the domain shifting layer, as it is in the controlled generation of the specified Wall states are shown in FIGS. 7 to 10

ίο angedeutet und wird im Zusammenhang damit näher ausgeführt. Blochlinien in der Domänenwand bewegen sich in der Wand auf- und abwärts, wenn die Bewegung der Wand eine bestimmte kritische Geschwindigkeit erreicht, wie man sie während der Erzeugung der Domäne erzielt. Bei dieser kritischen Geschwindigkeit können Blochlinienpaare abhängig von der magnetischen Struktur in den Grenzschichten der Domänenschicht gebildet oder zerstört werden. In Medien ohne Sonderbehandlung, d. h. ohne Auflagemagnetschicht, ist die Bildung und Zerstörung von Blochlinien in den Grenzschichten ein zufälliger Prozeß und die Anzahl von Blochlinienpaaren in der Einzelwanddomänc kann nicht ohne weiteres gesteuert werden. In einer Domänenschicht, die eine magnetische Oberflächenschicht in der Ebene, die Auflagemagnetschicht, wie z. B. eine lonen-implantierte Schicht, einen planaren magnetischen Granatfilm oder eine dünne Nickel-Eisenschicht haben, ändert sich die Situation. Die Magnetisierung der Auflagemagnetschicht an der Oberfläche, die nut der magnetischen Domäne in der Domänenschicht unter der Auflagemagnelschicht in Austauschkopplung steht, ist in F i g. 7 gezeigt.ίο indicated and will be more detailed in connection with it executed. Bloch lines in the domain wall move up and down in the wall when the movement the wall reaches a certain critical speed as it would during the generation of the Domain achieved. At this critical speed, Bloch line pairs can depend on the magnetic Structure in the boundary layers of the domain layer can be formed or destroyed. In media without Special treatment, d. H. Without an overlay magnetic layer, Bloch lines are formed and destroyed in the Boundaries are a random process and the number of Bloch line pairs in the single wall domain can be cannot be easily controlled. In a domain layer that has a magnetic surface layer in the plane, the overlay magnetic layer, such as. B. an ion-implanted layer, a planar magnetic If you have garnet film or a thin layer of nickel-iron, the situation will change. The magnetization of the Overlay magnetic layer on the surface, the groove of the magnetic domain in the domain layer below the overlay magnetic layer is in exchange coupling is shown in FIG. 7 shown.

Die dargestellte Domäne D hat eine Blochwand 66 und existiert in einer Domänen-Verschiebeschicht 68, die mit einer Auflagemagnetschicht 70 überzogen ist. Das Magnetfeld in der Auflagemiignetschicht 70 wird zu einem radial orientierten Feld beim Auftreten einer Domäne D. Wenn von außen kein Magnetfeld in der Ebene angelegt wird, hat die Domäne keine Blochlinien und befindet sich somit im Binär-Zustand 5 ■> I. Fig.8 zeigt die Ansicht der Domäne bei geschnittener Wand 66 in Abwicklung, wie mit Pfeilen 8 in F i g. 7 angedeutet. Die Domänen unter der Auflagemagnctschichl 70 erzeugen ein radial orientiertes Magnctisierungsmusier ohne Außenkräfte, d. h„ das in der Ebene liegende Feld HX ist gleich 0.The illustrated domain D has a Bloch wall 66 and exists in a domain shifting layer 68 which is coated with an overlay magnetic layer 70. The magnetic field in the overlay membrane 70 becomes a radially oriented field when a domain D occurs. If no external magnetic field is applied in the plane, the domain has no Bloch lines and is therefore in the binary state 5 I FIG. 8 shows the view of the domain with a cut wall 66 in development, as indicated by arrows 8 in FIG. 7 indicated. The domains under the support magnet layer 70 generate a radially oriented magnetization pattern without external forces, i. h "the field HX lying in the plane is equal to 0.

In einer magnetischen Struktur mit einer in Richtung der Normalen zur Oberfläche verlaufenden Magnetisierung mit Blochwandvcrdrchungen wie beispielsweiseIn a magnetic structure with one facing the normal to the surface magnetization with Bloch wall distortions such as

Φ bei Domänen in einer Domünen-Verschicbcschicht, welche Blochlinien uufweisen, gibt es jeweils eine Stelle an der Oberfläche, die eine den Verdrehungen entgegengesetzte Magnetisierung hai. Bei einer Auflagemagnetschicht kann diese Stelle, räumlich ein In the case of domains in a domain shift layer which show Bloch lines, there is always a point on the surface which has a magnetization opposite to the rotations. In the case of an overlay magnetic layer, this point can be spatially a

SS Blochpunkt, an der Oberfläche der Auflagemagnetschicht nicht existieren, sondern er liegt zwischen dieser Auflagemagnetschicht und der in der Normalen magnetisierten Struktur, nämlich der Domänen-Verschiebeschicht. Der Blochpunkt wird durch die DickeSS Blochpunkt, does not exist on the surface of the overlay magnetic layer, but lies between it Overlay magnetic layer and the structure magnetized in the normal, namely the domain shift layer. The bloch point is through the thickness der Auflagemagnetschicht von der Oberfläche abgestoßen. Die Magnetisierung der Auflagemagnetschicht ist radial orientiert Der Blochpunkt Ist an der Oberfläche der Domänen-Verschiebeschicht festgelegt und daher stabilisiert. Um ihn von der Oberfläche zu verschieben,the bearing magnetic layer repelled from the surface. The magnetization of the overlay magnetic layer is radially oriented The Bloch point is fixed on the surface of the domain shifting layer and therefore stabilized. To move it off the surface ist eine ziemlich große Kraft erforderlich. Unter der Wirkung der Auflagemagnetsohlcht Ist der Blochpunkt weniger stabil, da er nicht an der Oberfläche festgelegt Ist. (ede eine kritische Geschwindigkeit überschreitendequite a lot of force is required. Under the Effect of the Auflagemagnetsohlcht the Bloch point is less stable because it is not fixed on the surface Is. (ee exceeding a critical speed

⁰I ⁰ I.

Wandbewegung macitt die zur Bildung des Blochpunktes erforderliche Verdrehung rückgängig, so daß alle Blochlinien in der Domänenwand verschwinden.Wall movement reverses the rotation required to form the Bloch point, so that all Bloch lines in the domain wall disappear.

Ein extern angelegtes unipolares Magnetfeld in der Ebene der Domänen-Versehiebeschicht 68, das eine Domäne D im Bereich der Auflagemagnetschicht 70 nach Darstellung in den F i g. 9 und 10 enthält, kann die Auflagemagnetschicht 70 an der Oberfläche sättigen und die Oberflächenmagneiisierung in der Auflagemagnetschicht in einer Richtung ausrichten. Wenn die magnetische Kraft in der Richtung der Ebene angelegt wird und die Auflagemagnetschicht 70 magnetisch in einer Richtung entsprechend ausrichtet, dann wird durch Anlegen einer Kraft, die zur Erzeugung einer Domänenbewegung, die eine bestimmte kritische Geschwindigkeit überschreitet, ausreicht, die Domänenwand 72 in Wechselwirkung zur Auflagemagnetschicht 70 gebracht, so daß ein Blochlinienpaar in der Domänenwand gebildet (Fig.5B) wird. Wenn dieses Blochlinienpaar einmal in der Domäne fixiert ist, wird durch Entfernen des extern angelegten, unipolaren und in Ebenenrichtung ausgerichteten Magnetfeldes die Struktur der Domänenwand so lange nicht geändert, wie die Bewegungsgeschwindigkeit der Domänenwand unter dem kritischen Schwellenwert gehalten wird.An externally applied unipolar magnetic field in the plane of the domain offset layer 68, which has a domain D in the area of the overlay magnetic layer 70 as shown in FIGS. 9 and 10, the pad magnetic layer 70 can saturate on the surface and align the surface magnetization in the pad magnetic layer in one direction. If the magnetic force is applied in the direction of the plane and magnetically aligns the bearing magnetic layer 70 in a corresponding direction, then the domain wall 72 interacts with the Bearing magnetic layer 70, so that a pair of Bloch lines is formed in the domain wall (Figure 5B). Once this pair of Bloch lines is fixed in the domain, removing the externally applied, unipolar and plane-oriented magnetic field does not change the structure of the domain wall as long as the speed of movement of the domain wall is kept below the critical threshold value.

Wenn das unipolare Magnetfeld in der Ebene angelegt wird, ist die Auflagemagnetschicht 70 in einer Richtung magnetisiert. Durch die Austauschkopplung hat die stabile Wandstruktur einer Domäne in dieser Umgebung ein Blochlinienpaar. Eine Wandbewegung über eine bestimmte kritische Geschwindigkeit hinaus erleichtert die Bildung eines Paares von Verdrehungen, indem man die Wandmagnetisierung so bewegt, daß sie mit der Auflagemagnetschicht in Wechselwirkung tritt. Die Blochlinien werden in Richtung des unipolaren Feldes in der Ebene gebildet (s. F i g. 5B). Der Effekt einer Auflagemagnetschicht mit unipolarer Magnetisierung in der Ebene auf die Wandstruktur der Domäne unter der Auflagemagnetschicht wird im oben erwähnten Artikel »The Effect of a Second Magnetic Layer on Hard Bubbles« beschrieben. Im wesentlichen kann die Struktur der magnetischen Abdeckschicht, die mit dem Domänenmedium in Austauschkopplung steht, die Art der Domänen steuern, die unter der Auflagemagnetschicht existieren, und zwar durch Wechselwirkung der Domänenwand mit der Auflagemagnetschicht. Voraussetzung dabei ist, daß die Wand der Domäne über eine bestimmte kritische Geschwindigkeit hinaus bewegt oder weitergeleitet wird.When the in-plane unipolar magnetic field is applied, the overlay magnetic layer 70 is in one Direction magnetized. Due to the exchange coupling, the stable wall structure has a domain in this Surroundings a pair of Bloch lines. A wall movement beyond a certain critical speed facilitates the creation of a pair of twists by moving the wall magnetization so that it interacts with the overlay magnetic layer. The Bloch lines are in the direction of the unipolar Field formed in the plane (see Fig. 5B). The effect of an overlay magnetic layer with unipolar magnetization in the plane on the wall structure of the domain under the overlay magnetic layer is mentioned in the above Article "The Effect of a Second Magnetic Layer on Hard Bubbles" described. Essentially, the Structure of the magnetic cover layer which is in exchange coupling with the domain medium, the Art of the domains that exist under the overlay magnetic layer through the interaction of the Domain wall with the overlay magnetic layer. The prerequisite for this is that the wall of the domain has a is moved or forwarded beyond a certain critical speed.

Ein geeignetes Gerät zu.· iteuerbaren Erzeugung von Domänen besteht beispielsweise aus einer Domänen-Verschiebeschicht eines magnetischen Granates mit Magnetisierung in Richtung der normalen und einer nominalen Zusammensetzung von Y235 Εμο,65 Gau F3,8 Ou und hat eine Dicke von 4 μιτι für einen Domänendurchmesser von 5 μπι. Die Domänenschicht wird auf einem nichtmagnetischen Granatsubstrat mit der Zusammensetzung Gd3 GA₅ O|₂ gebildet. Die planare Abdeckschicht kann eine lonen-implantierte Schicht mit einer Dicke von 0,1 μιτι sein. Für die Domänenbildung kann man einen Glodleiter benutzen, an den ein Stromimpuls von 300 mA während 50 bis 100 Nanosekunden angelegt wird, um die Domänen entstehen zu lassen. Das in der Schichtebene liegende Feld stellt eine unipolare Magnetisierung zwischen 80 und 100 Oe bereit.A suitable device for generating domains in a renewable way consists for example of a domain shifting layer of a magnetic garnet with magnetization in the direction of the normal and a nominal composition of Y235 Εμο, 65 Gau F3.8 Ou and has a thickness of 4 μm for a domain diameter of 5 μπι. The domain layer is placed on a non-magnetic garnet substrate with the composition Gd3 GA ₅ O | ₂ formed. The planar cover layer can be an ion-implanted layer with a thickness of 0.1 μm. A Glodleiter can be used to create domains, to which a current pulse of 300 mA is applied for 50 to 100 nanoseconds in order to create the domains. The field lying in the plane of the layer provides a unipolar magnetization between 80 and 100 Oe.

Die vorliegende Erfindung läßt sich auch für die Resteuerte Umschaltung von Domänen aus einem unbekannten in einen von zwei bekannten Zuständen benutzen. Im unbekannten Zustand können die Domänen irgendeine Anzahl von Blochlinien oder auch gar keine Blochlinien enthalten; die nach Umschalten resultierenden Domänen haben jedenfalls einen bekannten Zustand. Die Fig. Π und 12 zeigen eine Anordnung für die gesteuerte Umschaltung von Domänen aus einem unbekannten in einen von zwei bekannten Zuständen. Fig. 11 zeigt die gesteuerte Umschaltung zur Erzeugung von Domänen ohne Blochlinien im Binär-Zustand S = 1. Fig. 12 zeigt, wie ein unipolares Feld mit Ausrichtung in der Schichtebene angelegt wird, um Domänen zu bekommen, die ein Blochlinienpaar haben, sich also im Binär-Zustand 5 = 0 befinden. Ein Informationsspeicher, der die gesteuerte Umschaltung als Schreibeinrichtung benutzt, ist in Fig. 13 gezeigt und wird weiter unten noch genauer beschrieben.The present invention can also be used for the controlled switching of domains from an unknown to one of two known states. In the unknown state, the domains can contain any number of Bloch lines or no Bloch lines at all; the domains that result after switching are in any case of a known state. Π and 12 show an arrangement for the controlled switching of domains from an unknown to one of two known states. FIG. 11 shows the controlled switchover for generating domains without Bloch lines in the binary state S = 1. FIG. 12 shows how a unipolar field with alignment in the layer plane is applied in order to obtain domains that have a Bloch line pair, i.e. each other are in the binary state 5 = 0. An information memory using the controlled switching as a writing device is shown in FIG. 13 and will be described in more detail below.

Die in Fig. ti als Schleifenleiter 74 dargestellte Geschwindigkeits-Induziereinrichtung wird auf der Oberfläche einer Auflagemagnetschicht 76 ausgebildet und diese wiederum wird auf der Oberfläche eines magnetischen Mediums 78 gebildet, das die Domänen trägt. Die Weiterleitur.gsrichtung der Domänen liegt in der Ebene der Figur in Richtung des Pfeils 80.The speed inducing device shown in Fig. Ti as loop conductor 74 is on the Surface of a bearing magnetic layer 76 is formed and this in turn is formed on the surface of a magnetic medium 78 formed which carries the domains. The forwarding direction of the domains is in the plane of the figure in the direction of arrow 80.

Domänen mit unbekannten Zustand, die durch Kreise mit Fragezeichen dargestellt sind, werden unter der Auflagemagnetschicht im Weiterleitungskanal 82 durch eine geeignete Transporteinrichtung, wie hier nicht dargestellte Transportleiter, weitergeleitet. Wenn jede Domäne unter der Auflagemagnetschicht 76 liegt, wird ein Stromgenerator 84 betätigt und dadurch die im Schleifenleiter 74 enthaltene Domäne durch den durch diesen Schleifenleiter 74 erzeugten Feldgradienten einer Wandbewegung ausgesetzt. Unterwirft man eine Domäne im Bereich einer Auflagemagnetschicht einer Geschwindigkeit, die oberhalb eines kritischen Schwellenwertes liegt, so verschwinden aus der Domänenwand, wie bereits oben gesagt, alle Blochlinien.Domains with unknown status, represented by circles with question marks, are listed under the Support magnetic layer in the forwarding channel 82 by a suitable transport device, as not here shown transport ladder, forwarded. When each domain is under the overlay magnetic layer 76, will a current generator 84 is actuated and thereby the domain contained in the loop conductor 74 through the exposed this loop conductor 74 generated field gradients to a wall movement. If you subdue one Domain in the area of an overlay magnetic layer with a speed which is above a critical threshold value all Bloch lines disappear from the domain wall, as already mentioned above.

Dabei wird außerdem angenommen, daß keir unipolares Feld mit Magnetisierungsausrichtung in dei Ebene der Auflagemagnetschicht einwirkt, wie es ir Fig. 12 dargestellt ist. Die induzierte Geschwindig keitskomponente zwingt die Verdrehung innerhalb dei Domänenwand in den stabilen Zustand mit dei Auflagemagnetschicht 76 zurückzukehren, d.h., e; entsteht eine Domäne ohne Blochlinien. Jede diesel Wandbewegung unterworfene Domäne verliert somii alle Blochlinien, die sie vorher in ihrer Wand enthielt und läßt sich also somit in den bekannten Binär-Zustanc S = 1 kontrolliert umschalten.It is also assumed that there is no unipolar field with orientation of magnetization in the Acts in the plane of the bearing magnetic layer, as shown in FIG. The induced speed Keitskomponente forces the twist within the domain wall in the stable state with the Overlay magnetic layer 76, i.e., e; a domain without Bloch lines is created. Any diesel Domain subject to wall movement loses all Bloch lines that it previously contained in its wall and can thus be switched to the known binary state S = 1 in a controlled manner.

Um eine Domäne mit unbekanntem Zustand kontrol liert in einen Zustand umzuschalten, in dem sie eir Blochlinienpaar hat, also in den Binär-Zustand S = O werden die Domänen mit unbekanntem Zustand eine: Wandbewegung in einem unipolaren in der Schichtebe ne liegenden Magnetfeld ausgesetzt, wie es in Fig. 1: gezeigt ist Wieder werden die Domänen mit unbekann tem Zustand in Richtung des Pfeils 80 im Weiterlei tungskanal 82 in den Bereich unter die Auflagemagnet schicht 76 geleitet. Ein Leiter 86 für das in de Schichtebene liegende Magnetfeld wird über den Schleifenleiter 74 gebildet und wird somit zusammei mit der Geschwindigkeits-Erzeugu^gseinrichtung, den Schleifenleiter 74, zu einem Teil der Umschalteinrich tung. Wie in F i g. 11 wird der Schleifenleiter 74 über de Auflagemagnetschicht 76 gebildet, die wiederum einei Teil des Domänenmediums 78 im kontrollierte!In order to switch a domain with an unknown state in a controlled manner into a state in which it is eir Bloch line pair, i.e. in the binary state S = O the domains with an unknown state become a: wall movement in a unipolar in the strata exposed to a lying magnetic field, as shown in Fig. 1: Again, the domains with unknown state are relayed in the direction of arrow 80 processing channel 82 in the area under the support magnet layer 76 passed. A ladder 86 for that in de The magnetic field lying on the plane of the layer is formed via the loop conductor 74 and is thus combined with the speed generating device, the loop conductor 74, to a part of the switching device tion. As in Fig. 11, the loop conductor 74 is formed over the support magnetic layer 76, which in turn is a Part of the domain medium 78 in the controlled!

IOIO

Umschaltbereich abdeckt. Der Leiter 86 wird über dem Schleifenleiter 74 und von diesem isoliert aufgebracht. Der Leiter 86 kann in geeigneter Weise zur Erzeugung des unipolaren in der Ebene der Auflagemagnetschicht 76 liegenden Magnetfeldes durch einen Stromimpuls vom Generator 88 erregt werden.Switching area covers. The conductor 86 is applied over the loop conductor 74 and insulated therefrom. The conductor 86 can be excited in a suitable manner by a current pulse from the generator 88 in order to generate the unipolar magnetic field lying in the plane of the supporting magnetic layer 76.

Im Betrieb werden die Domänen mit unbekanntem Zustand, die als Kreise mit Fragezeichen dargestellt sind, in geeigneter Weise erzeugt und in den kontrollierten Umschaltbereich weitergeleitet.During operation, the domains with an unknown status are shown as circles with question marks are generated in a suitable manner and forwarded to the controlled switching area.

Die Domänen im Umschaltbereich werden dann einer Wandbewegung unterworfen durch Erzeugung des Stromes IS vom Stromimpulsgenerator 84. Diese Wandbewegung erfolgt innerhalb der Domänen im Umschaltbereich in dem unipolaren in Schichtebene liegenden Feldgradienten, der durch den Leiter 86 und den Strom IF erzeugt wird. Wie bereits oben beschrieben, wird durch eine einer Domäne im unipolaren in der Schichtebene liegenden Feld erteilte Wandbewegung eine solche Domäne erzeugt, die ein Blochlinienpaar hat und sich somit im Binär-Zustand S=O befindet. Die gesteuerte Umschaltung nach der Erfindung erfolgt durch die durch den Schleifenleiter 74 und den vom Stromimpulsgenerator 84 erzeugten Strom /5 induzierte Wandbewegung. Das unipolare in der Ebene der Auflagemagnetschicht 76 liegende Magnetfeld begünstigt die gesteuerte Umschaltung, indem es die Blochliniendrehung in der Domänenwand und damit die Entstehung eines Drehungspaares, also die Blochlinienpaar-Erzeugung, unterstützt.The domains in the switching area are then subjected to a wall movement by generating the current IS from the current pulse generator 84. This wall movement takes place within the domains in the switching area in the unipolar field gradient lying in the layer plane, which is generated by the conductor 86 and the current IF . As already described above, a wall movement imparted to a domain in the unipolar field in the layer plane generates such a domain that has a pair of Bloch lines and is therefore in the binary state S = O. The controlled switching according to the invention takes place through the wall movement induced by the loop conductor 74 and the current / 5 generated by the current pulse generator 84. The unipolar magnetic field lying in the plane of the supporting magnetic layer 76 favors the controlled switching by supporting the Bloch line rotation in the domain wall and thus the creation of a pair of rotations, i.e. the generation of Bloch line pairs.

Um Domänen mit zwei Zuständen zu erzeugen, wie sie in den Fig. 11 und 12 gezeigt sind, braucht man keine zwei Ausführungsbeispiele. Diese wurde nur der einfacheren Beschreibung halber separat gezeigt. Vorgezogen wird das Ausführungsbeispiel der Fig. 12. Der Stromgenerator 88 für das in Schichtebene liegende Magnetfeld kann in geeigneter Weise so gesteuert werden, daß er ein unipolares in der Ebene der Auflagemagnetschicht 76 liegendes Feld zur Erzeugung von Domänen liefert, die sich entweder im Binär-Zustand 0 oder 1 befinden.In order to create domains with two states, as shown in FIGS. 11 and 12, one does not need two embodiments. This was shown separately for the sake of simplicity of description. The embodiment of FIG. 12 is preferred. The current generator 88 for the magnetic field lying in the plane of the layer can be controlled in a suitable manner in such a way that it supplies a unipolar field lying in the plane of the supporting magnetic layer 76 for generating domains which are either in binary State 0 or 1.

Die in den Fig. 11 und 12 gesondert erzeugte Wandbewegungskomponente kann auch durch den Erzeugungsleiter für das in der Ebene liegende Magnetfeld herbeigeführt werden. Die Weiterleitung von Domänen unter Einfluß elektrischer Leiter ist im allgemeinen bekannt. Der Felderzeugungsleiter ist im allgemeinen dicker, beide haben jedoch dieselben Effekte, sie erzeugen nämlich einen Magnet-Feldgradienten mit einer vertikalen und einer horizontalen Komponente.The wall movement component generated separately in FIGS. 11 and 12 can also be produced by the Generation conductors for the in-plane magnetic field are brought about. The forwarding of domains under the influence of electrical conductors is generally known. The field generation manager is in generally thicker, but both have the same effects, namely they generate a magnetic field gradient with a vertical and a horizontal component.

Die Geschwindigkeitskomponente einer Domäne, welche aus der Wirkung eines elektrischen Leiters auf einem Domänenmedium resultiert, wird im Artikel »Bubble Mobility in a System« von N. F. B ο r e 11 i beschrieben, der in »AIP Conference Proceedings«, Nr. 10, Teil 1, 1972, Seiten 398 bis 402, erschienen ist. Somit können die Erzeugungseinrichtung für das unipolare in der Ebene liegende Magnetfeld und die Erzeugungseinrichtung für die Wandbewegung oder die Geschwindigkeit durch denselben elektrischen Leiter 86 in Fig. 12 für das in der Ebene liegende Magnetfeld gebildet werden.The speed component of a domain, which results from the action of an electrical conductor on a domain medium, is described in the article "Bubble Mobility in a System" by NF B or 11 i, which is published in "AIP Conference Proceedings", No. 10, Part 1 , 1972, pages 398 to 402. The generating device for the unipolar magnetic field lying in the plane and the generating device for the wall movement or the speed can thus be formed by the same electrical conductor 86 in FIG. 12 for the magnetic field lying in the plane.

Fig. 13 zeigt in einem detaillierten Diagramm ein spaltenadressierbares Domänen-Schichtgitter, dais die Schreibeinrichtung enthält. Jede oben beschriebene Schreibeinrichtung kann mit dieser Spaltenzugriffs-Domiänen-Schichtgitteranordnung verwendet werden; das13 shows, in a detailed diagram, a column-addressable domain layer lattice, since the Includes writing device. Any write device described above can use this column access domain layer lattice arrangement be used; that

bevorzugte Ausführungsbeispiel ist jedoch eine Kombination einer gesteuerten Erzeugungseinrichtung, des Erzeugungsleiters der Fig.2 oder 3 ohne die Erzeugungseinrichtung für das in der Ebene liegende Magnetfeld, mit der gesteuerten Umschalteinrichtung der F i g. 12. Die Erzeugungseinrichtung erzeugt Domänen mit dem Binär-Zustand S= 1. Die Umschalteinrichtung kann dann betätigt werden, um nur diejenigen Domänen- umzuschalten, die zur Speicherung des entgegengesetzten Binär-Zustandes ausgewählt sind.However, the preferred embodiment is a combination of a controlled generating device, the generating conductor of FIG. 2 or 3 without the generating device for the in-plane magnetic field, with the controlled switching device of FIG. 12. The generating device generates domains with the binary state S = 1. The switchover device can then be operated in order to switch over only those domains which are selected for storing the opposite binary state.

Im einzelnen ist das Domänen-Schichtgitter L für Domänen D in Fig. 13 durch die Begrenzungseinrichtung 100 abgegrenzt, die wie gesagt eine Sperre bildet, um das Entweichen von Domänen D zu verhindern, also die Domänen im abgegrenzten Bereich festzuhalten. Die Begrenzungseinrichtung 100 ist auch um die Lese- und Schreibeinrichtung und um Eingabe- und Ausgabespalten herum geführt, die transversal zum Domänen-Schichtgitter L verlaufen. Der in Fig. 13 gezeigte Informationsspeicher wird jetzt allgemein zur Implementierung vorliegender Erfindung beschrieben.In detail, the domain layer lattice L for domains D in FIG. 13 is delimited by the delimitation device 100 which, as said, forms a barrier in order to prevent the escape of domains D, that is to say to hold the domains in the delimited area. The delimitation device 100 is also guided around the read and write device and around input and output gaps which run transversely to the domain layer lattice L. The information memory shown in Figure 13 will now be described generally for implementing the present invention.

Das Domänen-Schichtgitter L kann mit mehreren Domänen D initialisiert werden, wobei die Pufferbereiche 128 L und R an der linken bzw. rechten Seite der Gitteranordnung liegen. Die Pufferbereiche 128 L und R umfassen Streifendomänen S zusammen mit den Einrichtungen 132 L und 132 R für die Erzeugung und Löschung dieser Streifendomänen. Die Einrichtung 132 L enthält z. B. die elektrischen Leiter 134 Λ und 134 B, die mit den Pufferstromquellen 136 A bzw. 136 ß verbunden sind. Am rechten Ende der Gitteranordnung L enthalten die Einrichtungen 132 R die elektrischen Leiter 138 A und 138 B, die mit den Pufferstromquellen 140 A bzw. 140 B verbunden sind.The domain layer lattice L can be initialized with a plurality of domains D , the buffer areas 128 L and R being on the left and right side of the lattice arrangement, respectively. The buffer areas 128 L and R comprise stripe domains S together with the means 132 L and 132 R for the creation and deletion of these stripe domains. The device 132 L includes, for. B. the electrical conductors 134 Λ and 134 B, which are connected to the buffer current sources 136 A and 136 ß. At the right end of the grid arrangement L , the devices 132 R contain the electrical conductors 138 A and 138 B, which are connected to the buffer current sources 140 A and 140 B , respectively.

Die Arbeitsweise der Erzeugungs- und Löscheinrichtungen 132 L und 132 R wird weiter unten genauer beschrieben. Zur Zeit genügt die Feststellung, daß diese Strukturen dazu benutzt werden, Streifendomänen in den Pufferzonen 128 L und 128 R zu erzeugen und zu vernichten. Mit Erzeugung und Vernichtung von Streifendomänen wird die Gitteranornung L nach links oder rechts unter Beibehaltung der Integrität der Gitteranordnung umgesetzt. Die Gitteranordnung L muß jederzeit jeweils ein Komplement der Streifendomänen S zur Auffüllung des Gitters L und der Einzelwanddomänen D zur Auffülung einer Domänenspalte enthalten, um Verlust oder falsche Einsetzung der durch die Domänen D dargestellten Dateninformation zu verhindern.The operation of the generating and deleting devices 132 L and 132 R will be described in more detail below. For the time being, suffice it to say that these structures are used to create and destroy stripe domains in buffer zones 128 L and 128 R. With the creation and annihilation of stripe domains, the lattice arrangement L is implemented to the left or right while maintaining the integrity of the lattice arrangement. The grid arrangement L must at all times contain a complement of the stripe domains S for filling up the grid L and the single wall domains D for filling up a domain column in order to prevent loss or incorrect use of the data information represented by the domains D.

Eine Vormagnetisierungsfeldquelle 126 liefert ein Vormagnetisierungsfeld HZ, welches im wesentlichen normal zur Ebene der Gitteranordnung L gerichtet ist. Die Quelle 126 kann bekannter Art sein, einschließlich Permanentmagnet, magnetische Schicht in Austauschkopplung mit Domänen-Verschiebeschicht und stromführende Leiter. So sollte man z. B. in der Gitteranordnung L einen anderen Wert für die Vormagnetisierung haben als außerhalb dieser Gitteranordnung in der Schreibeinrichtung 150. A bias field source 126 supplies a bias field HZ which is directed essentially normal to the plane of the grid arrangement L. The source 126 may be of any known type including permanent magnet, magnetic layer exchange coupled with domain shifting layer, and current carrying conductors. So you should z. B. have a different value for the bias magnetization in the grid arrangement L than outside this grid arrangement in the writing device 150.

In F i g. 13 sind zwei als Schreibeinrichtung 150 A und 150 B gezeigte Schreibstationen oben an der Gitteranordnung L vorgesehen. An der Unterkante der Gitteranordnung L sind zwei Lesestationen vorgesehen. Im allgemeinen werden mit den Schreibstationen Domänen erzeugt, mit denen wiederum die Domänen außerhalb der Gitteranordnung in die zugehörigen Lesestationen in den eine Spalte adressierenden Abschnitt geschoben werden. Zwei Spalten-Adressier-In Fig. 13, two writing stations shown as writing devices 150 A and 150 B are provided at the top of the grid arrangement L. At the lower edge of the grid arrangement L two reading stations are provided. In general, domains are generated with the writing stations, which in turn push the domains outside the grid arrangement into the associated reading stations in the section addressing a column. Two column addressing

709 Θ29/357709 Θ29 / 357

abschnitte sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 13 vorgesehen; daher können zwei Spalten von Domänen D aus dem Gitter in die zugehörigen Lesestationen zur Abfühlung der durch die Einzelwanddomänen geführten Information geschoben werden. In der Gitteranordnung der Fig. 13 ist die allgemeine Bewegungsrichtung der Domänen im Gitter einschließlich der Streifendomänen und der Einzelwanddomänen D von links nach rechts oder von rechts nach links, während die Entnahme einer Domänenspalte aus dem Gitter im wesentlichen transversal zu dieser horizontalen Links-Rechts-Bewegungsrichtung erfolgt.sections are provided in the embodiment of FIG. 13; therefore, two columns of domains D can be pushed from the grid into the associated reading stations for sensing the information carried through the single wall domains. In the grid arrangement of FIG. 13, the general direction of movement of the domains in the grid including the stripe domains and the single wall domains D is from left to right or from right to left, while the removal of a domain column from the grid is essentially transverse to this horizontal left-right. Direction of movement takes place.

Die Schreibeinrichtung 150 B beispielsweise ist durch eine Auflagemagnetschicht 151 B abgedeckt, die über dem Domänenmedium im Bereich der Schreibstation angebracht ist. Ein Erzeugungsleiter 154 B ist zur Erzeugung von Domänen mit einem Stromimpulsgenerator 156 B verbunden. Weiterhin ist eine Schalteinrichtung 157 ßdargestellt, die von einem Geschwindigkeitsgenerator 158 B und einem Generator für das in der Schichtebene liegende Magnetfeld 159 B gespeist wird. Die Schalteinrichtung 157 B enthält einen Wandbewegungsgenerator und eine Einrichtung zur Erzeugung eines in der Schichtebene liegenden Magnetfeldes. Der Wandbewegungsgenerator kann aus dem Schleifenleiter 74 und dem Stromgenerator 84 der F i g. 12 bestehen und der Stromleiter 86 und die .Stromerzeugungseinrichtung 88 für das in der Schichtebene liegende Magnetfeld können das benötigte unipolare Magnetfeld in der Schichtebene liefern.The writing device 150 B, for example, is covered by a supporting magnetic layer 151 B which is applied over the domain medium in the area of the writing station. A generation conductor 154 B is connected to a current pulse generator 156 B for generating domains. Furthermore, a switching device 157 β is shown, which is fed by a speed generator 158 B and a generator for the magnetic field 159 B lying in the layer plane. The switching device 157 B contains a wall motion generator and a device for generating a magnetic field lying in the layer plane. The wall motion generator may consist of loop conductor 74 and current generator 84 of FIG. 12 exist and the current conductor 86 and the .Stromergenerationseinrichtung 88 for the magnetic field lying in the layer plane can supply the required unipolar magnetic field in the layer plane.

Bei Betrieb erzeugt der Stromimpulsgenerator 156 B. von der Steuerung 195 gesteuert, einen Strom zur Weiterleitung durch den Er/.eugungsleiter 154 B, sobald eine Domäne abgerufen werden soll.In operation, the current pulse generator 156 B. under the control of the controller 195, generates a current for transmission through the diffusion conductor 154 B as soon as a domain is to be retrieved.

Wie bereits beschrieben, haben bei vorhandener Auflagemagnetschicht 151 B und ohne unipolares Magnetfeld in der Schichtebene alle erzeugten Domänen den Binär-Zustand S=* 1, d.h., sie haben keine Blochlinien. Diese Domänen könnten auch den Binär-Zustand 0 darstellen. Hierzu werden alle Domänen durch den Schalter 157 B geleitet, wo sie in den Binär-Zustand 5—0 umgeschaltet werden, indem sie durch den Schleifenleiter 74 und den Stromgenerator 84 einer Wandbewegung unterworfen werden. Alle erzeugten Domänen können somit eine binäre 0 darstellen und davon können ausgewählte Domänen zur Darstellung einer binären 1 umgeschaltet werden.As already described, if the overlay magnetic layer 151 B is present and without a unipolar magnetic field in the layer plane, all domains generated have the binary state S = * 1, ie they have no Bloch lines. These domains could also represent the binary state 0. For this purpose, all domains are passed through switch 157 B , where they are switched to the binary state 5-0 by subjecting them to a wall movement through loop conductor 74 and current generator 84. All domains generated can thus represent a binary 0 and selected domains from these can be switched to represent a binary 1.

|ede Schreibstation besteht aus der Schreibeinrichtung 150 A und ßund einem Schieber 152 A und ö/.um seriellen Schieben von Einzelwanddomänen in eine »Domänenpumpe«. In Fig. IJ sind zur Bewegung der Domänen in zwei Spalten aus der Gitteranordnung /. heraus zwei »Domänenpumpen« vorgesehen. Die »Domänenpumpen« bestehen aus den stromführenden Leitern 142 L und 142 R, die an Pumpenstromquellen 148 Lbzw. 148 Rangeschlossen sind.| ede write station consists of the writing device 150 A and SS and a slider 152 A and o / um serial pushing single wall domains into a "domain pump". In Fig. IJ are to move the domains in two columns from the grid arrangement /. two "domain pumps" are provided. The "domain pumps" consist of the current-carrying conductors 142 L and 142 R, which are connected to pump power sources 148 L and 148, respectively.

In einem Paar Pumpeileitern 142 L und R fließende Ströme führen im wesentlichen zu einer Expansion der Domänen zwischen den Leitern. Durch diese Expansion bewegen sich andere hiervon nicht beeinflußte Dornänen, so daß die Domänen in den durch die Pumpenleiter definierten Spalten weitergeleitet werden. Die Schreibeinrichtung liefert eine codierte Domäne zur !nforrna tionsspeicherung, während die Schieber 152 A und 152 ßdie Domänen seriell in die durch die zugehörigen fi.s Pumpenleiteinrichtungen definierten Spalten schieben.Currents flowing in a pair of pump sub-conductors 142 L and R essentially expand the domains between the conductors. As a result of this expansion, other thorns that are not influenced by this move, so that the domains are passed on in the gaps defined by the pump ladder. The writing device provides a coded domain to! Nforrna tion storage, while the slide push 152 A and 152 ßdie domains serially in the defined by the appended fi.s Pumpenleiteinrichtungen columns.

Die Lese- oder Abfühleinrichtung besteht allgemein aus einem seriellen »Domänenzieher« 466 A, einem seriellen Domänenschieber 168 A und einer Domänenabfühleinrichtung. Der »Domänenzieher« 166 A umfaßt die Leiter 172 L und 172 R, die an die Zieherstromquelle 174 Λ angeschlossen sind und von ihr betätigt werden. Der serielle Schieber 168 A enthält die Leiter 176 L und 176 R, die an eine Schieberstromquelle 178 A angeschlossen sind. Der serielle »Domänenzieher« 166 4 bewegt einzelne Domänen seriell aus der Spalte der zugehörigen »Domänenpumpe«. Mit dem seriellen Schieber 168 A werden Domänen einzeln in Richtung der Y-förmigen Begrenzung 180 A geschoben. Mit dem Schieber 168 A wird auch ein magnetisches Gradientenfeld in dem durch die Grenzen der Begrenzungseinrichtung 100 definierten Y-förmigen Bereich erzeugt. Dadurch wiederum werden die Domänen entsprechend der Struktur ihrer Wandmagnetisierung abgelenkt. Wie bereits erklärt, können Domänen auf ihren Informationsinhalt hin nach ihrer Ablenkung in einem Weiterleitungsfeld abgefühlt werden.The reading or sensing device generally consists of a serial "domain puller" 466 A, a serial domain shifter 168 A, and a domain sensing device. The "domain puller" 166 A comprises the conductors 172 L and 172 R, which are connected to the puller current source 174 Λ and are operated by it. The serial slider 168 A includes conductors 176 L and 176 R that are connected to a slider power source 178 A. The serial "domain puller" 166 4 moves individual domains serially from the column of the associated "domain pump". With the serial pusher 168 A domains are pushed one by one in the direction of the Y-shaped boundary 180 A. With the slide 168 A , a magnetic gradient field is also generated in the Y-shaped area defined by the boundaries of the limiting device 100. This in turn deflects the domains according to the structure of their wall magnetization. As already explained, domains can be sensed for their information content after their distraction in a forwarding field.

Die Abfühleinrichtung enthält darstellungsgemäß einen an ein Abfühlelement 184 A. welches ein magnetoresistives Element bekannter Art sein kann, angeschlossenen elektrischen Leiter. Eine Fühlerstromquelle 185 A erzeugt einen elektrischen Strom, der durch das Fühlerelement 184 A fließt. Nach Darstellung in Fig. 13 befindet sich eine längliche Domäne 186 neben dem Fühler 184 A in Abfühlposition.According to the illustration, the sensing device contains an electrical conductor connected to a sensing element 184 A. which can be a magnetoresistive element of a known type. A sensor power source 185 A generates an electrical current that flows through the sensor element 184 A. As is shown in Fig. 13 is an elongated domain 186 in addition to the sensor 184 A in Abfühlposition.

Eine Leiterschleife 188 A befindet sich neben dem linken Schenkel des Y-förmigen Weiterleitungskanals, während eine Leiterschleife 190 A neben dem rechten Teil des Y-förmigen Weiterleitungskanals liegt. Die Leiterschleife 188 A ist mit einer Stromquelle 192 A verbunden, die Leiterschleife 190 A mit einer Stromquelle 194/4. Die Leiterschleifen 188 4 und 190 4 dienen zur Ausdehnung und zum Vernichten von Einzelwanddomänen in entsprechenden Teilen des Y-förmigen Weiterleitungskanals; d. h.. ein in dtr Schleife 190 ,4 fließender Strom dehnt die Domäne 186 A zur Ablühlung eines maximalen Signals durch den Detektor 184 A aus. Mit derselben Schleife kann dann die Einzelwanddomäne 186 später vernichtet werden.A conductor loop 188 A is located next to the left leg of the Y-shaped forwarding channel, while a conductor loop 190 A is located next to the right part of the Y-shaped forwarding channel. The conductor loop 188 A is connected to a current source 192 A , the conductor loop 190 A to a current source 194/4. The conductor loops 188 4 and 190 4 are used to expand and destroy single wall domains in corresponding parts of the Y-shaped forwarding channel; ie. a current flowing in dtr loop 190, 4 expands the domain 186 A for the purpose of cooling off a maximum signal by the detector 184 A. The single wall domain 186 can then be destroyed later using the same loop.

Eine Steuerung 195 synchronisiert den Betrieb der verschiedenen im Informationsspeicher der Fig. IJ verwendeten Bauteile. Die Steuerung 195 liefert Eingabeimpulse an die Pumpsiromquellcn 144, die Schieberstromquellen 156, 178, die Zieherstromquellen 174, die Pufferstromquellen 136 und 140, die Fühler-Stromquellen 185, die Vorspannfeldquellc 126, die Schreibeinrichtung 150 und die Stromquellen 192 und 194. A controller 195 synchronizes the operation of the various components used in the information memory of Figure IJ. Controller 195 provides input pulses to pump power sources 144, slider power sources 156, 178, puller power sources 174, buffer power sources 136 and 140, sensor power sources 185, bias field sources 126, writer 150, and power sources 192 and 194.

Die Anzahl der in den Pufferzonen der Gitteranord iiungs-Kanäle benotigten Streifendomänen .S' hängt at von der Größe der Gitteranordnung und der Anzah von Spaltenadreßelemcnten. Das heißt, es müsscr genügend Streifendomänen vorhanden sein, um dit ganzen informalionstragenden Einzelwanddomänen ir der Gitteranordnung in eine Spalte zur Adressierung zi schieben. Die Streifendomänen haben ungefähr dieselbt Breite und den Abstand wie die Domänen in dei Gitteranordnung. Daher läßt sich !eicht ausrechnen, wii viele Streifendomänen für ein Gitter gegebener Größi und gegebenen Bereiches gebraucht werden, wobei ein« vorbestimmte Menge von Eingabe- und Ausgabespal ten-Adreßelcmenten vorhanden ist. Das Grundprinzip besteht darin, daß die Pufferzonen eine genügend! Anzahl von Streifenelementen enthalten sollten, so dal sichergestellt ist, daß alle Domänen in eine Spalte zui Adressierung von der Gitteranordnung umgesetzThe number of stripe domains .S 'required in the buffer zones of the grid arrangement channels depends on on the size of the grid arrangement and the number of column address elements. That means it must be there must be enough stripe domains to cover the entire information-carrying single wall domains ir the grid arrangement in a column for addressing zi push. The stripe domains are approximately the same width and spacing as the domains in dei Grid arrangement. It is therefore easy to calculate wii many stripe domains are needed for a lattice of a given size and area, where a « predetermined set of input and output column address elements is present. The basic principle is that the buffer zones have a sufficient! Number of strip elements should contain, so dal it is ensured that all domains are converted into a column for addressing by the grid arrangement

werden können. Während dieser Umsetzung bleibt die Gesamtzahl von Streifendomänen Sin beiden Pufferzonen konstant.can be. During this implementation, the total number of stripe domains remains in both buffer zones constant.

Die Verfahrensschritte zur steuerbaren Umschaltung einer Reihe von Domänen, wie sie in F i g. 12 gezeigt ist, sind in Fig. 14 angegeben. Der erste Schritt besteht in der Austauschkopplung einer planaren magnetischen Schicht mit einem die Domänen tragenden Medium, also der Domänen-Verschiebeschicht. Der nächste Schritt ist das Einsetzen einer Domäne. Die eingesetzte >o Domäne kann jeden Wandzustand haben. Im nächsten Schritt wird der endgültig gebrauchte Wandzustand festgelegt. Wenn der Wandzustand S=O gebraucht wird, wird im nächsten Schritt die planare magnetische Schicht auf bekannte Weise unipolar ausgerichtet. Nach unipolarer Ausrichtung der planaren Schicht, oder wenn ein Domänenzustand S = 1 benötigt wird, wird direkt im nächsten Schritt eine ausreichende Wandbewegung für die Domäne vorgesehen, um eine Instabilität der Wandmagnetisierung hervorzurufen. Die resultierende Domäne hat dabei entweder den Wandzusland I odcrO, je nach der bisher durchlaufenen Bahn. Die Domäne wird zur Benutzung weitergeleitet und das Ablaufdiagramm kehrt entweder zur steuerbaren Umschaltung weiterer Domänen zurück oder läuft zum Prozeßende weiter.The process steps for the controllable switching of a number of domains, as shown in FIG. 12 is shown are given in FIG. The first step is the exchange coupling of a planar magnetic Layer with a medium carrying the domains, that is to say the domain shifting layer. The next Step is the establishment of a domain. The used> o Domain can have any wall condition. The next step is the final used wall condition set. If the wall state S = O is needed, the next step is the planar magnetic one Layer aligned in a known manner in a unipolar manner. After unipolar alignment of the planar layer, or if a domain state S = 1 is required, a sufficient wall movement is required directly in the next step intended for the domain to cause instability of the wall magnetization. The resulting Domain has either the wall addition country I odcrO, depending on the path traveled so far. The domain is forwarded for use and the flowchart either returns to the controllable switchover of further domains or runs to the end of the process further.

Eine Variation der Verfahrensschritte der F i g. 6 und 14 läßt sich mit der in F i g. 13 gezeigten Schreibeinrichtung einführen. Der erste Schritt ist immer noch die Austauschkopplung einer planaren magnetischen Schicht mit einem Domänenmedium. Domänen werden durch eine Erzeugungseinrichlung eingesetzt, die gleichzeitig eine wesentliche Wandbewegung erteilt Alle erzeugten Domänen haben den Binär-Ziistand S=I. Die erzeugten Domänen werden dann in einen Schaltbereich weitergeleitet. Wenn eine Domäne im Umschaltbereich in den Binär-Zustand 0 umzuschalten ist, wird im nächsten Schritt eine planare magnetische Schicht unipolar ausgerichtet und die Wandbewegung eingeleitet. Nur ausgewählte Domänen werden abhängig vom verlangten Domänenzustand umgeschaltet. Die Domäne wird dann zur Benutzung weitergeleitet und das Ablaufdiagramm kehrt entweder zu einer weiteren gesteuerten Umschaltung des Domänenzustandes zurück oder läuft zum Prozeßende weiter.A variation of the method steps in FIG. 6 and 14 can be with the in F i g. 13 shown writing device introduce. The first step is still the exchange coupling of a planar magnetic Layer with a domain medium. Domains are deployed by a generating facility that at the same time a substantial wall movement is granted. All domains generated have the binary status S = I. The domains created are then forwarded to a switching area. If a domain is in Switching range is to be switched to the binary state 0, the next step is a planar magnetic one The layer is aligned in a unipolar manner and the wall movement is initiated. Only selected domains become dependent switched from the required domain state. The domain is then forwarded for use and the flowchart either returns to a further controlled switching of the domain state or continues at the end of the process.

Im genannten Beispiel muß das unipolare Magnetfeld in der Schichtebene eine gewisse experimentell zu bestimmende Stärke übersteigen. Die kritischen Werte für dieses Feld wurden zwischen 40 und 50 Oe ermittelt. Bei dieser Feldstärke liefen der Leiter für das in der Schichtebene liegende Magnetfeld auch eine hinreichende Geschwindigkeitskomponente (Vormagnetisierungsgradienten) für die Wandbewegung. Jedes unipolare Magnetfeld in der Ebene der Auflagemagnetsehicht das größer ist als im genannten Beispiel, gestattet die steuerbare Umschaltung von Domänen aus einem unbekannten in einen bekannten Zustund.In the example mentioned, the unipolar magnetic field in the layer plane must exceed a certain strength to be determined experimentally. The critical values for this field were determined to be between 40 and 50 Oe. At this field strength of the conductor also ran a sufficient velocity component (Vormagnetisierungsgradienten) for the movement for the wall lying in the layer plane magnetic field. Each unipolar magnetic field in the plane of the supporting magnetic layer that is greater than in the example mentioned allows the controllable switching of domains from an unknown to a known state.

Hierzu 7 UIaIt Zeichnungen7 UIaIt drawings

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for controlled bit representation with the help of magnetic cylindrical single-walled domains, in short domains, of different properties, which in a first magnetic Layer generated, maintained and forwarded, characterized in that in

In a manner known per se, a second magnetic layer (22) containing no cylindrical domains (D) is in exchange coupling with the first magnetic layer (24), which can be exposed to a magnetic field directed parallel to the plane of the layer, and that this magnetic field occurs when domains are generated or received can optionally be switched into the effective area of the second magnetic layer (22).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the second magnetic layer (22) through an ion-implanted region in the first magnetic layer (24) is shown.

3. Arrangement according to claim I or claim 2, characterized in that a Steuerungsanord voltage (48) is provided, which can only be effective for the generation of domains to represent the first bit state domain generators (30,32) alone without a magnetic field directed in the plane of the layer and the domain generators (30, 32) can be put into operation together with the field source (26, 28) to provide the magnetic field directed in the plane of the layer in order to generate domains (D) to represent the second image state.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the Sleucrungsanordnung (48) first control means for generating domains (D) without Bloch lines in their domain walls (64) for displaying a binary / .ustandes and second control means for generating domains (D ) with the simultaneous action of the magnetic field directed parallel to the layer plane, which each contain a pair of Bloch lines (62) in their domain walls (64) to represent the other binary state.

5. Arrangement according to claim 1 and / or claim 2, characterized in that means for inserting domains (D) are provided in a region of the first magnetic layer (24) which is below the second magnetic layer (22) and that in the plane of the layer directed magnetic field can be switched on, so that a magnetic orientation instability can be brought about in the relevant domain walls (64).

b. Arrangement according to Claims 1 to 5, used for writing in a memory formed in the first magnetic layer, characterized in that the writing means (10) have a second magnetic layer (22) for the controllable generation of domains (D) of the one and the other binary state. in exchange coupling with a corresponding surface area of the first magnetic layer (24) and domain generators (30, 32) in the effective area of the second magnetic layer (22).

7. Arrangement at least according to claim I and claim 6, characterized in that the Storage area is formed by a domain layer lattice (X;).

8. Arrangement according to claim 6 and claim 7, characterized in that the input and output means (150A B; 180A B) of the memory (100) are effective transversely to the domain movement direction.

9, arrangement according to claims 1, 4 and 8, characterized in that domain generators (50, 54) are effective for generating domains (D) without Bloch lines (62) in their walls (64) and magnetic switching means (58, 56) to switch from domains (D) without Bloch lines to domains (D) with a Bloch line pair (62) in their walls (64).